基于激光增材制造的具有梯度耐磨涂层的模具的制备方法与流程

文档序号:11147203阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于激光增材制造的具有梯度耐磨涂层的模具的制备方法,其特征在于,包括:

提供待加工的模具,装夹定位;

提供成型粉末,分别转移至送粉器进行预加热、保温,所述成型粉末包括与所述模具材料一致或组成接近的粉末A、强化粉末B及至少一种由粉末A与强化粉末B组成的混合粉末C;

制定加工程序,并依据加工程序将粉末A、混合粉末C、强化粉末B依次逐层熔化沉积在模具表面;

将上述完成激光加工的模具进行热处理;

将完成热处理的模具机加工至目标尺寸,以得到成品模具。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述模具为H13挤压模具;粉末A为气雾化的H13粉末,粒度为45-105µm,其中,H13粉末组成为0.4wt%C,0.4wt%Mn,5.0wt%Cr,1.5 wt%Mo,1.0 wt% V,余量为Fe。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述强化粉末B的组成为1.04-1.2 wt%C,0.16-0.39 wt%Mn,0.19-0.5 wt%9Si,3.79-4.39 wt%Cr,1.76-6.74 wt%W,4.51-5.6 wt%Mo,0.81-1.21 wt%Co,余量为Fe。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述混合粉末C采用球磨机将既定比例的粉末A与强化粉末B混合2-4小时制成。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述模具采用全新模具或二次模具,所述制备方法还包括去除所述全新模具的表面层或二次模具的工作层,所述表面层的厚度为0.2-0.5mm。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:检测得到去除表面层或工作层后的模具的实际尺寸,并与所述模具的目标尺寸相比较得到两者尺寸差值;所述制备方法还包括依据所述尺寸差值确定每一种成型粉末的沉积厚度,并使得所述激光增材制造的整体梯度耐磨涂层厚度大于所述尺寸差值。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在模具装夹定位之前采用丙酮或无水酒精对模具进行清洗并干燥。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述成型粉末进行预加热的温度为100-130℃,保温时间为2-3小时。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:激光加工进程中的激光加工功率为500-1000W,扫描速度为100-199mm/min,送粉速率3.0-7.0g/min 。

10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:热处理过程的保温温度设置为200-300℃,所述模具保温2小时后采用2-5℃/S的降温速率冷却至室温。

11.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述制备方法还包括将加工至目标尺寸的模具进行表面硬化处理。

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