阅读说明：本技术 一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法 (Plasma surfacing method for refractory brick mold surface ) 是由 戴熠帆 章倩 于 2021-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法,包括以下步骤：(1)复配合金粉末；(2)模具表面预处理；(3)根据模具的形状及受力情况,机械手控制焊枪走向,在模具表面形成一层合金堆焊层；(4)对堆焊后的模具进行后期机加工。本发明用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法,等离子堆焊后的模具具有良好的内部组织结构,无缩孔、气泡、裂纹等缺陷；模具表面具有较强的韧性、强度、硬度和抗冲击性,大大提高了其使用寿命,并大大降低了生产成本。(The invention provides a plasma surfacing method for the surface of a refractory brick mould, which comprises the following steps: (1) compounding alloy powder; (2) pretreating the surface of the mold; (3) controlling the trend of a welding gun by a manipulator according to the shape and the stress condition of the die to form an alloy surfacing layer on the surface of the die; (4) and carrying out post machining on the die subjected to overlaying welding. The plasma surfacing method for the surface of the refractory brick mould, disclosed by the invention, has the advantages that the mould after plasma surfacing has a good internal structure and does not have the defects of shrinkage cavities, bubbles, cracks and the like; the surface of the die has stronger toughness, strength, hardness and impact resistance, the service life of the die is greatly prolonged, and the production cost is greatly reduced.)

一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法

技术领域

本发明涉及表面功能涂层制造领域，尤其涉及一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法。

背景技术

等离子粉末堆焊是以等离子弧作为热源，应用等离子弧产生的高温将合金粉末与基体表面迅速加热并一起熔化、混合、扩散、凝固，等离子束离开后自激冷却，形成一层高性能的合金层，从而实现零件表面的强化与硬化的堆焊工艺。其特点是：1、堆焊熔覆合金层与工件基体呈冶金结合，结合强度高；2、堆焊熔覆速度快，低稀释率；3、堆焊层组织致密，成型美观；4、可在锈蚀及油污的金属零件表面不经复杂的前处理工艺，直接进行等离子堆焊；5、堆焊过程易实现机械化、自动化；6、与其他等离子喷焊相比设备构造简单，节能易操作，维修维护容易。

耐火砖模具工作环境恶劣，普通的模具韧性差、强度低、硬度小、抗冲击差、使用寿命短，目前模具表面强化大多采用热处理的方式，但处理后的模具仍然存在着裂纹，气孔等缺陷，并且无法达到很高的强度要求，不能满足模具的机械加工性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，使模具表面具有较强的韧性、强度、硬度和抗冲击性，大幅增加了模具的使用寿命。本发明采用的技术方案是：

一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：包括以下步骤：

（1）复配合金粉末；

（2）模具表面预处理；

（3）根据模具的形状及受力情况，机械手控制焊枪走向，在模具表面形成一层合金堆焊层；

（4）对堆焊后的模具进行后期机加工。

优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：按重量百分比计，所述合金粉末包括50-65% 碳化钨，25-40% 镍60自熔合金，1.5-4.5% 钒铁粉，1.5-4.5%%钼铁粉，0.5-2.0% 稀土硅粉，0.3-2.0% 铌铁粉。

优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：所述步骤（1）合金粉末的粒度为80-170目。

优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：所述步骤（2）预处理包括去除模具表面锈迹、油污及杂质。

优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：所述步骤（2）堆焊层厚度为 2.5-5mm。

优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：所述步骤（4）中后期机加工包括对工件尺寸或者表面精度不符合设计要求的部位进行后期机加工及镜面抛光。

本发明的优点在于：

本发明用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，等离子堆焊后的模具具有良好的内部组织结构，无缩孔、气泡、裂纹等缺陷；模具表面具有较强的韧性、强度、硬度和抗冲击性，大大提高了其使用寿命，并大大降低了生产成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：包括以下步骤：

（1）对模具表面进行预处理，除去模具表面的锈迹、油污及杂质。其中，除去锈迹的方式可以用除锈剂进行消除，也可以采用喷砂处理；

（2）复配合金粉末，其成分按重量百分比为 65% 球形铸造碳化钨，30% 镍60自熔合金，3.0% 钒铁粉，1.0% %钼铁粉，0.5% 稀土硅粉，0.5% 铌铁粉；

（3）根据模具的形状及受力情况，机械手控制焊枪走向，按照对模具受力部位进行等离子堆焊，堆焊枪行走方式采用单道螺旋运行方式，堆焊层的厚度为 3mm；

（4）对堆焊后的模具尺寸外形或表面精度不符合设计要求的部位进行后期机加工机及镜面抛光。

通过金相分析，发现堆焊之后的模具表面韧性、强度、硬度和抗冲击性都明显提高，内部组织结构致密，无气孔、气泡、裂纹等缺陷。

将模具堆焊之前与模具堆焊后进行比对：

模具堆焊前，硬度 (HRC) 为 60，抗冲击性一般；

模具堆焊后，硬度 (HRC) 为 73，抗冲击性好，使用寿命提高9倍以上。

实施例2

一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：包括以下步骤：

（1）对模具表面进行预处理，除去模具表面的锈迹、油污及杂质。其中，除去锈迹的方式可以用除锈剂进行消除，也可以采用喷砂处理；

（2）复配合金粉末，其成分按重量百分比为 55% 球形铸造碳化钨，35% 镍60自熔合金，3.0% 钒铁粉，4.0% %钼铁粉，1.5% 稀土硅粉，1.5% 铌铁粉；

（3）根据模具的形状及受力情况，机械手控制焊枪走向，按照对模具受力部位进行等离子堆焊，堆焊枪行走方式采用单道螺旋运行方式，堆焊层的厚度为 5mm；

（4）对堆焊后的模具尺寸外形或表面精度不符合设计要求的部位进行后期机加工机及镜面抛光。

通过金相分析，发现堆焊之后的模具表面韧性、强度、硬度和抗冲击性都明显提高，内部组织结构致密，无气孔、气泡、裂纹等缺陷。

将模具堆焊之前与模具堆焊后进行比对：

模具堆焊前，硬度 (HRC) 为 60，抗冲击性一般；

模具堆焊后，硬度 (HRC) 为 71，抗冲击性好，使用寿命提高7倍以上。

本发明用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，等离子堆焊后的模具具有良好的内部组织结构，无缩孔、气泡、裂纹等缺陷；模具表面具有较强的韧性、强度、硬度和抗冲击性，大大提高了其使用寿命，并大大降低了生产成本。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。