辊锻模具堆焊制造修复工艺制造技术

本发明专利技术辊锻模具堆焊制造修复工艺。属于模具堆焊工艺技术领域。它主要是解决现有直接用低耐热钢5CrMnMo、5CrNiMo常、高温耐磨性、耐冷热疲劳性能、热稳定性、抗高温氧化性能较差的问题。它的主要特征是：选用低耐热钢5CrMnMo、5CrNiMo模具钢作为基材，热处理硬度34-42HRC，或者将待修复模膛表面应整体向下或向外加工10～15㎜，将模具焊前预热；用硬度HRC34～42堆焊金属焊材堆焊厚度为3～6㎜的打底层；用硬度HRC42-48模具堆焊焊材堆焊厚度为3～6㎜的过渡层；用硬度大于HRC55合金堆焊材料堆焊厚度为5～8㎜的工作层；焊后进行回火处理，并随炉冷却至90～190℃出炉。本发明专利技术具有缩短模具制造周期，节省加工费用，减少停机时间的特点，主要用于热锻回转模具堆焊制造及修复方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于模具堆焊工艺
具体涉及一种热锻回转模具堆焊制造及修复方法。
技术介绍
锻造成型是一种生产效率高，加工质量好，节约原材料的先进加工方法，在机械、电机、汽车、拖拉机、航空、轻工、石化、动力各工业部门中得到广泛应用，工业生产中对锻造模具的需求量很大。由于锻造模具的工况条件恶劣，服役寿命低，经常出现开裂、磨损、压塌、冷热疲劳等早期失效。对锻造金属模具进行堆焊修复，延长其使用寿命，具有重大的经济意义。目前模具堆焊技术在平面分模的锻模上已有较广泛的应用，并得到较好效果。辊锻精制坯制造长杆类锻件具有很多优势:金属流线好、产品质量好、设备及模具投资少、材料利用率高、少污染、能耗低、转产换型快、生产效率高。目前利用辊锻工艺制坯的生产企业多达百家，辊锻回转模具的用量很大。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述不足之处而提供一种缩短模具制造周期，节省加工费用，减少停机时间，为国家或企业增加经济效益的辊锻模具堆焊制造及修复方法。本专利技术辊锻模具堆焊制造工艺的技术解决方案是:一种辊锻模具堆焊制造工艺，其特征在于包括以下工艺步骤: ⑴、首先，选用低耐热钢5CrMnMo、5CrNiMo模具钢作为基材，热处理硬度34-42HRC，按长杆类锻件辊锻精制坯型腔尺寸扩大11 20 mm制成模具，将模具预热到550°C，保温10小时。⑵、其次，选用硬度HRC34 42堆焊金属焊材，在模具型腔内堆焊厚度为3 6 mm的打底层。⑶、再次，选用硬度HRC42-48模具堆焊焊材，在模具型腔内打底层的基础上堆焊厚度为3 6 mm的过渡层；是硬度由低到高、耐冲击性由高到低的过渡层，如RMD248 ;具有较高的硬度与强度，使模具不变形。⑷、最后，选用硬度大于HRC55合金堆焊材料，在模具型腔内过渡层的基础上堆焊厚度为5 8mm的工作层；按要求加工形成模具工作型腔。堆焊模具型腔表面工作层，模具表面工作层在骤冷骤热交变的巨大载荷，模具在工作过程中除了承受较大压应力外，还受到炽热金属对模具型腔的加热和摩擦作用，工作环境恶劣，选用硬度大于HRC55合金堆焊材料堆焊，如RMD650，堆焊到能保证有5mm以上的加工余量为准。(5)、焊后进行两次回火，第一次回火，温度500 550°C，保温6 12小时，第二次回火比第一次低10 20°C，保温6 12小时，使层间温度在450 550°C之间；回火完毕模具随炉冷却至90 110°C出炉，或把模具从炉中取出后用石棉布包裹缓冷。本专利技术辊锻模具堆焊制造工艺的技术解决方案第⑵步骤中所述的硬度HRC34 42 堆焊金属焊材为 RMD136、RMD142, RMD1#。本专利技术辊锻模具堆焊制造工艺的技术解决方案第⑶步骤中所述的硬度HRC42-48模具堆焊焊材为RMD248。本专利技术辊锻模具堆焊制造工艺的技术解决方案第⑷步骤中所述的硬度大于HRC55合金堆焊材料为RMD650、RMG2#。RMG2#该材料堆焊金属有极佳综合力学性能、耐磨损、高耐热和抗热疲劳性能。本专利技术辊锻模具堆焊修复工艺的技术解决方案是:一种辊锻模具堆焊修复工艺，其特征在于包括以下工艺步骤: ⑴、焊前准备:先将待修复模膛表面应整体向下或向外加工10 15 mm ;清除型槽底部的尖角；对加工后的模堂表面着色探伤，清除存在的缺陷。(2)、焊前预热:将清除缺陷后的待修复模膛预热，随炉升温到450°C保温4 12小时，保温时间以模具厚度每30 mm保温I小时确定。⑶、堆焊打底层:选用硬度HRC34 42堆焊金属焊材，在焊前预热后的待修复模膛内堆焊厚度为3 6 mm的打底层。(4)、堆焊过渡层:选用硬度HRC42-48模具堆焊焊材，在待修复模膛内打底层的基础上堆焊厚度为3 6 mm的过渡层。(5)、堆焊工作层:选用硬度大于HRC55合金堆焊材料，在待修复模膛内过渡层的基础上堆焊厚度为5 8 mm的工作层；按要求加工形成模具工作型腔。(6)、焊后进行两次回火，第一次回火，温度500 550°C，保温6 12小时，第二次回火比第一次低10 20°C，保温6 12小时，使层间温度在450 550°C之间；回火完毕模具随炉冷却至90 110°C出炉，或把模具从炉中取出后用石棉布包裹缓冷。本专利技术辊锻模具堆焊修复工艺的技术解决方案中所述的将待修复模膛表面应整体向下或向外加工10 15 IM是采用合金铣刀铣削、电弧气刨、较大石墨电极电火花加工扩大模膛，其中，电弧气刨后需用砂轮打磨掉渗碳层直到整个模膛表面见金属光泽为止。本专利技术辊锻模具堆焊修复工艺的技术解决方案中所述的第⑶步骤中所述的硬度HRC34 42 堆焊金属焊材为 RMD136、RMD142, RMD1#。本专利技术辊锻模具堆焊修复工艺的技术解决方案中所述的第⑷步骤中所述的硬度HRC42-48模具堆焊焊材为RMD248。本专利技术辊锻模具堆焊修复工艺的技术解决方案中所述的第(5)步骤中所述的硬度大于HRC55合金堆焊材料为RMD650、RMG2#。RMG2#该材料堆焊金属有极佳综合力学性能、耐磨损、高耐热和抗热疲劳性能。本专利技术辊锻模具堆焊制造或修复工艺中所述的打底层、过渡层与工作层之间的厚度比为:0.8 1.2: 0.8 1.2: 0.8 1.2。本专利技术针对坯料在辊锻模具的不同工作部位，不同的受力状态，不同的模具受热程度、不同的失效模式，采用不同硬度及性能的合金焊材，堆焊制造、堆焊修复模具，来达到炽热的锻坯在辊锻模具型腔内急剧变形成型，模具表面在骤冷骤热交变的巨大载荷下模具所必备的较高的硬度、较好的淬透性、冲击韧性、耐冷热疲劳性能、热稳定性、高温耐磨性、抗高温氧化性能、抗裂性等性能。本专利技术主要用于热锻回转模具堆焊制造及修复方法。附图说明图1为本专利技术的模具图。图2为本专利技术扩大后的型腔截面图。图3为本专利技术施焊层次图。图4为本专利技术加工后焊层图。具体实施例方式本专利技术辊锻模具堆焊制造工艺的具体方法包括以下工艺步骤: ⑴、首先，选用低耐热钢5CrMnMo、5CrNiMo模具钢作为基材，热处理硬度34-42HRC，按长杆类锻件辊锻精制坯型腔尺寸扩大11 20 mm制成模具，将模具预热到550°C，保温10小时。5CrMnMo、5CrNiMo材料成本较低，热处理工艺不复杂比较成熟，具有较好的切削性能、耐冲击性、抗裂性以及中等的淬透性。但常、高温耐磨性、耐冷热疲劳性能、热稳定性、抗高温氧化性能较差。⑵、其次，选用硬度HRC34 42堆焊金属焊材，在模具型腔内堆焊厚度为3 6 mm的打底层。硬度HRC34 42堆焊金属焊材为RMD136、RMD142，RMD1#等。RMD136、RMD142，RMD1#为与本体材质比较接近的堆焊金属焊材。应用施焊变位器尽量把工件置于平焊或爬坡施焊位置。收尾拉开电弧时应作圆周运动，填满弧坑，避免弧坑裂纹。施焊层次图见图3，焊缝搭边成型应良好，不允许有未焊透、夹渣等缺陷，焊缝尺寸应符合要求，应当有3 5 mm以上的加工余量。⑶、再次，选用硬度HRC42-48模具堆焊焊材，在模具型腔内打底层的基础上堆焊厚度为3 6mm的过渡层。是硬度由低到高、耐冲击性由高到低的过渡层，如RMD248。具有较高的硬度与强度，使模具不变形。硬度HRC42-48模具堆焊焊材为RMD248。过渡层具有较高的硬度与强度，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辊锻模具堆焊制造工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：⑴、首先，选用低耐热钢5CrMnMo、5CrNiMo模具钢作为基材，热处理硬度34?42HRC，按长杆类锻件辊锻精制坯型腔尺寸扩大11～20㎜制成模具，将模具预热到550℃，保温10小时；⑵、其次，选用硬度HRC34～42堆焊金属焊材，在模具型腔内堆焊厚度为3～6㎜的打底层；⑶、再次，选用硬度HRC42?48模具堆焊焊材，在模具型腔内打底层的基础上堆焊厚度为3～6㎜的过渡层；是硬度由低到高、耐冲击性由高到低的过渡层，如RMD248，具有较高的硬度与强度，使模具不变形；⑷、最后，选用硬度大于HRC55合金堆焊材料，在模具型腔内过渡层的基础上堆焊厚度为5～8㎜的工作层；按要求加工形成模具工作型腔；⑸、焊后进行两次回火，第一次回火，温度500～550℃，保温6～12小时，第二次回火比第一次低10～20℃，保温6～12小时，使层间温度在450～550℃之间；回火完毕模具随炉冷却至90～110℃出炉，或把模具从炉中取出后用石棉布包裹缓冷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋斌，张金刚，邓正友，周发明，李伟，蒋林涛，周光铸，郭际，朱国军，
申请(专利权)人：湖北三环车桥有限公司，
类型：发明
国别省市：