一种环模的修复方法技术

一种环模的修复方法，首先测量环模磨损尺寸，然后再去除环模内表面疲劳层；将环模内表面模孔添加棒料进行堆焊，堆焊后进行车削加工；采用机械混合方法将按比例配制的Ni55及纳米WC粉末充分混合；采用同轴送粉方法，通过大功率半导体激光器扫描，将合金粉末熔覆在环模内表面的堆焊层上；对熔覆后的环模进行热处理；对冷却后的环模进行机械加工，获得尺寸、形状及精度均得到标准的环模。本发明专利技术工艺简单、可控性强、能源消耗少，实现了磨损后环模的修复，并且修复后的环模性能良好，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种模具的修复方法，特别是一种制粒机用环模的修复方 法。
技术介绍
环模制粒机因其所制颗粒品质好、生产效率高等优点，在饲料工业、生 物能源产业等相关领域得到广泛应用。目前，我国环模制粒机依然存在稳定性差、使用寿命 短、能耗高等不足，严重制约了该产业的发展。因此开展高稳定、低能耗环模制粒关键技术 的研究对于提升我国制粒机产品设计水平，增强制粒机产品的国际竞争力，进而促进饲料 工业与生物能源颗粒领域的发展具有重要的理论意义与实用价值。 目前，国内外尚未出现对失效后的环模进行修复的技术方法。针对如何提高环模 寿命问题，国内外开展的研究工作，主要集中在材料冶炼过程中合金化学成分配比、热处理 工艺以及优化机械结构等方面，但是由于环模母材的价格、耐磨性及韧性等指标难以兼顾， 不具备良好的适应性。所以，对环模进行修复再制造，是提高环模使用寿命，保证企业正常 生产，进而提高经济效益的重要途径。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工艺简单，可控性强，能源消耗少，成本 低，对环境污染小，不仅使环模可连续使用，而且性能更好、使用寿命长的环模的修复方法。 本专利技术主要是利用激光熔覆对环模模孔进行修复。 本专利技术的技术方案如下： (1)对环模制粒机设备进行解体拆卸，清洗，打标识，检测尺寸，确定环模磨损部位 及其磨损量；根据检测结果，去除环模的磨损疲劳层，去掉1?4_，以出现新的加工面。 (2)将环模内表面模孔加入棒料，再进行堆焊，堆焊材料为普通碳钢焊条；堆焊完 成后，对堆焊层进行车削处理，得到不含孔洞等缺陷的堆焊层，预留1?4mm的激光熔覆余 量。 (3)采用磁粉探伤和超声波探伤，确保环模堆焊层无表面和内部缺陷。 (4)将100-320目Ni55粉末与1200?1600目纳米WC粉末按比例进行混合，其 中Ni55粉末占总质量的97%?99%，纳米WC粉末占总质量的1 %?3% ;制备时，将按比 例配制好的Ni55粉末和纳米WC粉末放入机械式混粉器中，混合1?2小时，制得Ni55与 纳米WC合金粉末。 (5)将环模固定在激光加工机床上，采用半导体激光器扫描，设定激光器熔覆工艺 参数为：功率？ = 800?38001、矩形光斑2父8_、搭接率10?50%、扫描速度￥=100? 720mm/min，对待修复表面采用同轴送粉方法进行激光熔覆；送粉速度为150?200g/min， 将Ni55与纳米WC合金粉末在环模表面熔覆熔覆3?5层，合金熔覆层厚度达到3?5mm。 (6)对激光熔覆后的环模进行去应力退火，温度为300?500°C，保温2?4小时， 然后随炉缓冷。 (7)按照图纸及有关技术要求对激光熔覆后的环模进行机械加工。 (8)对加工后的环模进行表面着色探伤，检测是否有影响环模机械性能的缺陷，保 证环模的尺寸、形状、精度及表面质量均得到合格标准。 本专利技术通过纳米WC作为增强相，可使得熔覆层内部颗粒结合紧密，致密性提高。 另外纳米WC颗粒表面平滑，在摩擦副接触表面起微滚针的作用，将部分滑动摩擦转变为 滚动摩擦，有利于降低摩擦系数从而使得环模具有高寿命、高耐磨性、高强度等优异综合特 性。 本专利技术与现有技术相比具有如下优点： 1、工艺简单，可控性强，成本低，适合大规模生产； 2、修复的制粒机环模工作表面合金层中弥散着大量的纳米WC颗粒增强相，具有 理想的硬度及耐磨损性能，其使用寿命相比通过渗碳工艺获得的制粒机环模寿命提高3倍 以上，具有突出的经济效益和社会效益； 【附图说明】 图1为修复前的制粒机环模示意图。 图2为本专利技术修复后的制粒机环模示意图。 【具体实施方式】 实施例1 首先对环模制粒机设备进行解体拆卸，清洗，打标识，检测尺寸，确定环模1 (如图 1所示）磨损部位及其磨损量，单边磨损量达到了 4mm ;根据检测结果，再去除环模的磨损 疲劳层1mm ;将环模内表面模孔中添加棒料，然后进行堆焊，堆焊材料为普通碳钢焊条；堆 焊完成后，对堆焊层2(如图2所示）进行车削处理，得到不含孔洞等缺陷的堆焊层，预留 2mm的激光熔覆余量；采用磁粉探伤和超声波探伤，确保环模堆焊层无表面和内部缺陷；将 100-320目的Ni55粉末与1200-1600目的纳米WC粉末按比例放入机械式混粉器中混合 2小时，其中Ni55粉末占总质量的97 %，纳米WC粉末占总质量的3 % ;将环模固定在激光 加工机床上，采用同轴送粉方法，通过半导体激光器对环模内表面进行激光熔覆，功率P = 20001、矩形光斑2父8_、搭接率30%、扫描速度￥ = 300臟/1^11;送粉速度为18(^/1^11，将 Ni55与纳米WC合金粉末在环模表面熔覆3层，合金熔覆层3 (如图2所示）厚度达到3mm ; 对激光熔覆后的环模进行去应力退火，温度为480°C，保温2小时，然后随炉缓冷；按照图纸 及有关技术要求对冷却后的环模进行机械加工；对加工后的环模进行表面着色探伤，检测 是否有影响环模机械性能的缺陷。对环模加工精度检测，并对其进行校核，检验其修复质量 是否合格，检验合格后在成品件涂防锈油，最后进行包装。 实施例2 首先对环模制粒机设备进行解体拆卸，清洗，打标识，检测尺寸，确定环模磨损部 位及其磨损量，单边磨损量达到了 4mm ;根据检测结果，再去除环模的磨损疲劳层2mm ;将环 模内表面模孔加棒料，然后进行堆焊，堆焊材料为普通碳钢焊条；堆焊完成后，对堆焊层进 行车削处理，得到不含孔洞等缺陷的堆焊层，预留3mm的激光熔覆余量；采用磁粉探伤和超 声波探伤，确保环模堆焊层无表面和内部缺陷；将100-320目的Ni55粉末与1200-1600目 的纳米WC粉末按比例放入机械式混粉器中混合2小时，其中Ni55粉末占总质量的98%，纳 米WC粉末占总质量的2 % ;将环模固定在激光加工机床上，采用同轴送粉方法，通过半导体 激光器对环模内表面进行激光熔覆，功率P = 2500W、矩形光斑2 X 8mm、搭接率20 %、扫描速 度V = 400mm/min ;对环模内表面采用同轴送粉方法进行激光烙覆，送粉速度为150g/min, 将Ni55与纳米WC合金粉末在环模表面熔覆4层，合金熔覆层厚度达到4mm ;对激光熔覆后 的环模进行去应力退火，温度为380°C，保温3小时，然后随炉缓冷；按照图纸及有关技术要 求对冷却后的环模进行机械加工；对加工后的环模进行表面着色探伤，检测是否有影响环 模机械性能的缺陷；对环模加工精度检测，并对其进行校核，检验其修复质量是否合格，检 验合格后在成品件涂防锈油，最后进行包装。 实施例3 首先对环模制粒机设备进行解体拆卸，清洗，打标识，检测尺寸，确定环模磨损部 位及其磨损量，单边磨损量达到了 3. 5mm ;根据检测结果，再去除环模的磨损疲劳层2mm ;将 环模内表面模孔加棒料，然后进行堆焊，堆焊材料为普通碳钢焊条；堆焊完成后，对堆焊层 进行车削处理，得到不含孔洞等缺陷的堆焊层，预留2mm的激光熔覆余量；采用磁粉探伤和 超声波探伤，确保环模堆焊层无表面和内部缺陷；将100-320目的Ni55粉末与1200-1600 目的纳米WC粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环模的修复方法，其特征在于：(1)对环模制粒机设备进行解体拆卸，清洗，打标识，检测尺寸，确定环模磨损部位及其磨损量；根据检测结果，去除环模的磨损疲劳层；(2)将环模内表面模孔加入棒料，再进行堆焊，堆焊材料为普通碳钢焊条，堆焊完成后，对堆焊层进行车削处理，得到不含孔洞等缺陷的堆焊层，预留1～4mm的激光熔覆余量；(3)采用磁粉探伤和超声波探伤，确保环模堆焊层无表面和内部缺陷；(4)将按比例配制好的Ni55粉末和纳米WC粉末放入机械式混粉器中混合，制得Ni55与纳米WC合金粉末；(5)将环模固定在激光加工机床上，采用半导体激光器扫描，设定激光器熔覆工艺参数，对待修复表面采用同轴送粉方法进行激光熔覆，送粉速度为150～200g/min，将Ni55与纳米WC合金粉末在环模表面熔覆3～5层，合金熔覆层厚度达到3～5mm；(6)对激光熔覆后的环模进行去应力退火，温度为300～500℃，保温2～4小时，然后随炉缓冷；(7)按照图纸及有关技术要求对激光熔覆后的环模进行机械加工；(8)对加工后的环模进行表面着色探伤，检测是否有影响环模机械性能的缺陷，保证环模的尺寸、形状、精度及表面质量均得到合格标准。...

【技术特征摘要】
1. 一种环模的修复方法，其特征在于： (1) 对环模制粒机设备进行解体拆卸，清洗，打标识，检测尺寸，确定环模磨损部位及其 磨损量；根据检测结果，去除环模的磨损疲劳层； (2) 将环模内表面模孔加入棒料，再进行堆焊，堆焊材料为普通碳钢焊条，堆焊完成后， 对堆焊层进行车削处理，得到不含孔洞等缺陷的堆焊层，预留1?4mm的激光熔覆余量； (3) 采用磁粉探伤和超声波探伤，确保环模堆焊层无表面和内部缺陷； (4) 将按比例配制好的Ni55粉末和纳米WC粉末放入机械式混粉器中混合，制得Ni55 与纳米WC合金粉末； (5) 将环模固定在激光加工机床上，采用半导体激光器扫描，设定激光器熔覆工艺参 数，对待修复表面采用同轴送粉方法进行激光熔覆，送粉速度为150?200g/min，将Ni55与 纳米WC合金粉末在环模表面熔覆3?5层，合金熔覆层厚度达到3?5mm ; (6) 对激光熔覆后的环模进行去应力退火，温度为300?500°C，保温2?4小时，然后 随炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云江，杨帆，
申请(专利权)人：唐山市丰南区天泽科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13