一种采用激光熔丝修复模具的方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用激光熔丝修复模具的方法，对模具的裂纹缺陷进行修复，所述模具的材料为5CrNiMo钢或者5CrMnMo钢，包括步骤：（a）清洁待修复模具的表面，去除油污和杂质；（b）将所述模具进行预热；（c）采用送丝法激光熔覆工艺对模具的裂纹进行修复；通过以上步骤在模具裂纹处获得的熔覆层组织致密、均匀，且没有气孔、夹杂物等缺陷存在。本发明提供的修复方法工艺简单，成本低，能够有效的修补模具的裂纹，适于工业化生产。
【专利说明】一种采用激光熔丝修复模具的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及模具加工【技术领域】，尤其涉及一种采用激光熔丝修复模具的方法。
【背景技术】
[0002]模具是制造业中极其重要且不可或缺的特殊基础的工艺装备，模具是工业生产的基础工艺装备，模具工业是基础工业，是装备工业的重要组成部分。发达国家都很重视模具工业的发展及模具技术的研究与开发，模具工业在国际上被称为“工业(百业)之母”，永不衰亡。美国称之为“不可估量其力量的工业”;德国将其视为“关键工业”；日本将其视为“整个工业发展的秘密”。模具生产过程集合了精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造而成为了高技术产品，适用于高效大批量生产的工业，并具有高一致性、高精度、高复杂程度和低耗能耗材的优势，这正是其它加工制造方法与模具工业所无法比拟的。模具被广泛应用于机械、汽车、电子、生物、通信、医疗、航天、航空、建材、轻工、军工、交通、能源等制造领域。模具工业是重要的基础工业，是衡量一个国家先进制造水平高低的标志，没有高质量的模具就没有高质量的工业产品，因此，发展模具事业显得尤为重要。
[0003]模具是强迫金属或非金属在形腔中流动成形的工具，由于模具一方面受到金属或非金属的摩擦作用，另一方面，被挤压的材料反给模具以较大的压应力，因此不可避免地会产生失效。由于模具寿命低而造成的钢材、工时和能源造成很大的浪费。因此提高模具寿命是模具制造业中急待解决的问题。由于模具的失效往往是从其表面开始，表面修复技术在模具修复中起着至关重要的作用，为了提高精密模具的使用寿命，研究精密模具修复的技术与方法，对制造过程中以及使用过程中失效的模具进行修复是十分必要的。
【发明内容】
[0004]鉴于现有技术的不足，本发明提供了一种采用激光熔丝修复模具的方法，该方法工艺简单，成本低，能够有效的修补模具的裂纹，适于工业化生产。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种采用激光熔丝修复模具的方法，对模具的裂纹缺陷进行修复，所述模具的材料为5CrNiMo钢或者5CrMnMo钢，包括步骤:
[0006](a)清洁待修复模具的表面，去除油污和杂质；
[0007](b)将所述模具进行预热；
[0008](C)采用送丝法激光熔覆工艺对模具的裂纹进行修复，激光光斑照射到模具的裂纹处，将送入的激光焊丝熔覆于所述裂纹对模具进行修复；其中，激光熔覆使用的焊丝为SKDlI,直径为0.6mm或0.8mm ;送丝的方向与模具的移动方向相反，送丝方向与模具表面的角度为20?30°，送丝的速度为3-5mm/s，模具移动的速度为1.5?2mm/s ;激光功率为600?700W,激光光斑的大小为3?6mm ；
[0009]其中，在熔覆修复过程中，采用侧吹式喷射保护惰性气体进行保护，惰性气体喷射的方向与送丝的方向相同，喷射惰性气体的方向与模具表面的角度为30?50°，喷射保护气体的的流速为10?20L/min ；
[0010]其中，所述裂纹的大小为0.2?0.6mm。
[0011]优选地，在步骤(c)中，送丝方向与模具表面的角度为30°，送丝的速度为3mm/s，模具移动的速度为1.5mm/s ;激光功率为600W，激光光斑的大小为3mm。
[0012]优选地，在步骤(c)中，送丝方向与模具表面的角度为20°，送丝的速度为5mm/s，模具移动的速度为2mm/s ;激光功率为700W，激光光斑的大小为6mm。
[0013]优选地，所述惰性气体为氩气。
[0014]优选地,所述惰性气体为氦气。
[0015]优选地，在步骤(C)中，喷射惰性气体的方向与模具表面的角度为30°，喷射保护气体的的流速为10L/min。
[0016]优选地，在步骤(C)中，喷射惰性气体的方向与模具表面的角度为50°，喷射保护气体的的流速为20L/min。
[0017]优选地，所述激光熔覆工艺采用的激光器为半导体激光器或者CO2气体激光器或者YAG固体激光器。
[0018]本发明采用激光熔丝修复模具的方法，该方法工艺简单，成本低，能够有效的修补模具的裂纹，适于工业化生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0020]图1是本发明实施例中采用激光熔丝修复模具的方法的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0021]现在结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0022]实施例1
[0023]图1为本实施例提供的采用激光熔丝修复模具的方法的工艺流程示意图，本实施例中所述模具的材料为5CrNiMo钢材料；该方法包括步骤:
[0024]SlOl、清洁待修复模具的表面，去除油污和杂质；
[0025]S102、将所述模具进行预热，采用加热线圈对模具进行预热；
[0026]S103、采用送丝法激光熔覆工艺对模具的裂纹进行修复，激光光斑照射到模具的裂纹处，将送入的激光焊丝熔覆于所述裂纹对模具进行修复；其中，激光熔覆使用的焊丝为SKD11,直径为0.6mm ;送丝的方向与模具的移动方向相反,送丝方向与模具表面的角度为30°，送丝的速度为3mm/s，模具移动的速度为1.5mm/s ;激光功率为600W，激光光斑的大小为3mm;其中，在熔覆修复过程中，采用侧吹式喷射保护惰性气体进行保护，惰性气体喷射的方向与送丝的方向相同，喷射惰性气体的方向与模具表面的角度为30°，喷射保护气体的的流速为10L/min ;其中，模具裂纹的大小为0.2_左右。
[0027]在本实施例中，所述惰性气体为氩气，激光熔覆工艺采用的激光器为半导体激光器。
[0028]通过以上步骤在模具裂纹处获得的熔覆层组织致密、均匀，且没有气孔、夹杂物等缺陷存在。[0029]实施例2
[0030]与实施例1不同的是，本实施例中，在激光熔覆工艺步骤中对一些参数进行了改变，具体如下:
[0031]在步骤S103中，激光熔覆使用的焊丝为SKD11，直径为0.8mm ;送丝的方向与模具的移动方向相反，送丝方向与模具表面的角度为20° ,送丝的速度为5mm/s,模具移动的速度为2mm/s ;激光功率为700W，激光光斑的大小为6mm ;其中，在熔覆修复过程中，采用侧吹式喷射保护惰性气体进行保护，惰性气体喷射的方向与送丝的方向相同，喷射惰性气体的方向与模具表面的角度为50°，喷射保护气体的的流速为20L/min ;其中，模具裂纹的大小为0.6mm左右。
[0032]在本实施例中，所述惰性气体为氦气，激光熔覆工艺采用的激光器为CO2气体激光器。
[0033]通过以上步骤在模具裂纹处获得的熔覆层组织致密、均匀，且没有气孔、夹杂物等缺陷存在。
[0034]综合以上，本发明提供的采用激光熔丝修复模具的方法，该方法工艺简单，成本低，能够有效的修补模具的裂纹，适于工业化生产。
[0035]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种采用激光熔丝修复模具的方法，对模具的裂纹缺陷进行修复，所述模具的材料为5CrNiMo钢或者5CrMnMo钢，其特征在于，包括步骤: Ca)清洁待修复模具的表面，去除油污和杂质； (b)将所述模具进行预热； (c)采用送丝法激光熔覆工艺对模具的裂纹进行修复，激光光斑照射到模具的裂纹处，将送入的激光焊丝熔覆于所述裂纹对模具进行修复；其中，激光熔覆使用的焊丝为SKD11，直径为0.6mm或0.8mm ;送丝的方向与模具的移动方向相反，送丝方向与模具表面的角度为20?30°，送丝的速度为3-5mm/s，模具移动的速度为1.5?2mm/s ;激光功率为600?700W，激光光斑的大小为3?6mm ; 其中，在熔覆修复过程中，采用侧吹式喷射保护惰性气体进行保护，惰性气体喷射的方向与送丝的方向相同，喷射惰性气体的方向与模具表面的角度为30?50°，喷射保护气体的的流速为10?20L/min ； 其中，所述裂纹的大小为0.2?0.6mm。
2.根据权利要求1所述的采用激光熔丝修复模具的方法，其特征在于，在步骤(c)中，送丝方向与模具表面的角度为30°，送丝的速度为3mm/s，模具移动的速度为1.5mm/s ;激光功率为600W，激光光斑的大小为3mm。
3.根据权利要求1所述的采用激光熔丝修复模具的方法，其特征在于，在步骤(c)中，送丝方向与模具表面的角度为20°，送丝的速度为5mm/s，模具移动的速度为2mm/s ;激光功率为700W，激光光斑的大小为6mm。
4.根据权利要求1所述的采用激光熔丝修复模具的方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气。
5.根据权利要求1所述的采用激光熔丝修复模具的方法，其特征在于，所述惰性气体为氦气。
6.根据权利要求1所述的采用激光熔丝修复模具的方法，其特征在于，在步骤(c)中，喷射惰性气体的方向与模具表面的角度为30°，喷射保护气体的的流速为10L/min。
7.根据权利要求1所述的采用激光熔丝修复模具的方法，其特征在于，在步骤(c)中，喷射惰性气体的方向与模具表面的角度为50°，喷射保护气体的的流速为20L/min。
8.根据权利要求1所述的采用激光熔丝修复模具的方法，其特征在于，所述激光熔覆工艺米用的激光器为半导体激光器或者CO2气体激光器或者YAG固体激光器。
【文档编号】B23K26/34GK103521923SQ201310450886
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】黄海胜 申请人:昆山纯柏精密五金有限公司