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模具堆焊技术的优点与堆焊后的零部件表面

2020-12-14 05:15:59

模具堆焊技术的优点及工艺要点

面对诸多影响因素及热锻模不同程度的失效模式,如何提升模具寿命,降低模具成本,对于企业而言无疑是一件有意义的工作。采用模具堆焊,对模具进行利用及再利用,应该是的办法了。模具堆焊的实质就是用焊接的方法,将具有一些使用性能的合金材料熔覆在模具型腔表面,赋予已失效的模具新的使用性能的工艺。近年来堆焊技术修理热锻模具逐渐普遍应用。其优越性主要体现在以下几方面。

一、提升模具使用寿命,降低设备停机时间。与原模具相比,经堆焊修理的模具,使用寿命可不同程度的增加30%~300%,模具寿命明显延长,同时降低因模具损坏带来的设备停机。

二、缩短模具制造周期,减少备用件数。通过堆焊修理,缩短了新制模具的采购制造周期,提升投产速度,同时堆焊后改制代用的方式,减少了模具的备用件数,进一步节约成本。

三、节约成本费用。利用堆焊技术修理后,减少新模块的投入使用,可节省25%~75%的成本费用。

模具的失效性分析

要想提升模具寿命,起先要清楚模具失效的形式及原因。锻模失效形式主要是断裂失效、塑性变形与堆塌失效、热疲劳失效、热磨损失效。

一、热磨损失效。

热磨损失效损伤主要体现在刃口钝化、棱角变圆、平面下陷、表面沟痕、剥落粘模等,提升材料的硬度、强度、回火稳定性及防化学反应能力均可提升热磨损抗力。热作模具型腔,桥部等打击力较大且金属流动较多、较快的部位,极易磨损。

二、断裂失效。

出现的根本原因是模具的承载应力在整体范围或局部位置超过材料的高温断裂强度,或模具承受的瞬时冲击载荷超过材料的高温韧度指标。

三、堆塌、变形失效。

主要原因是材料的高温屈服强度低于模具的承载应力水平,塑变累计所致,或材料的热稳定性不能适应长时间工作的高温条件。

四、热疲劳失效。

热疲劳失效损伤主要是由材料的高温屈服强度决定的,也与材料的高温冲击韧性和热稳定性有关。研讨表明,材料越难变形、韧性越高,热疲劳抗力越好。拉应力是形成疲劳裂纹的驱动力,材料的屈服强度是疲劳裂纹的阻力。驱动力和阻力综合作用起初反映在模具塑性变形上,表面会形成挤出挤入槽,同时增加了应力、应变集中,加速应变损伤的形成;裂纹形成后,裂纹前沿又继续形成应变损伤区,周而复始,裂纹不断向前扩展。

堆焊方法较其他表面处理方法具有的优点是:

一、节省成本,经济性好。当工件的基体采用普通材料制造,表面用高合金堆焊时,不仅降低了制造成本,而且节约了大量贵重金属。在工件维修过程中合理选用堆焊合金,对受损工件的表面加以堆焊修补,可以延长工件使用寿命,延长维修周期,降低生产成本。

二、由于堆焊技术就是通过焊接的方法增加或恢复零部件尺寸,或使零部件表面获得具有特别性能的合金层,所以对于能够熟练掌握焊接技术的人员而言其难度不大,可操作性强。

三、堆焊层与基体金属的结合是冶金结合,结合,抗冲击性能好。

四、堆焊层金属的成分和性能调整方便,一般常用的焊条电弧焊堆焊焊条或芯焊条调节配方很方便,可以设计出各种合金体系,以适应不同的工况要求。

五、堆焊层厚度大,一般堆焊层厚度可在2~30mm内调节,愈活合于严重磨损的工况。