本發(fā)明屬于模具堆焊工藝
技術領域：
，特別涉及一種連桿模具堆焊制備工藝。
背景技術：
：汽車連桿用堆焊材料多為H13，當模具出現磨損、開裂、熱疲勞相關缺陷時，模具的返修方式是模塊整體下落后再高速銑加工，現有的模具加工存在如下缺點和不足：1）基材的減少造成模具提前報廢，造成模具基材的浪費；2）需要支出較大的機械加工及熱處理的費用；3）成型過程中真正起作用的部位只有模膛表面，對模具基體要求偏低?，F模具基體及表面采用同等優(yōu)質的H13模具材料，造成模具材料的浪費。此外公開號是CN103182618A的發(fā)明專利輥鍛模具堆焊制造修復工藝，提出了一種模具堆焊技術，與該專利不同的是，本發(fā)明增加了氣刨和焊后等溫緩冷的步驟，并且在工藝參數上做了多方面的改進，大大減少模具加工周期及制造成本，并在一定程度上提高模具使用壽命。技術實現要素：為了克服
背景技術：
中存在的不足，本發(fā)明提出一種連桿模具堆焊制備工藝，本工藝方法直接在原有失效模具上堆焊，模具返修不降面，大大減少模具加工周期及制造成本，并在一定程度上提高模具使用壽命。本發(fā)明是通過如下技術方案實現的一種連桿模具堆焊制備工藝，所述連桿模具堆焊制備工藝包括以下具體步驟：步驟1：氣刨，以型腔外輪廓為依據，單邊寬度為10mm，深度為3mm，使用碳棒將模具表面材料去除，保持均勻的刨削速度，大小為0.5-1.2m/min,刨削時，碳棒傾角為25°-30°，通過氣刨去除模具型腔內材料，將損壞失效的地方剔除，便于堆焊，剔除的后的型腔形狀較為重要，需要保證單邊寬度為10mm，深度為3mm，并且掌握好刨削速度和碳棒的角度；步驟2：模具預熱，對于整塊模具，選用合金成分相對較低的5CrNiMo材料作為模具基材，將模具基材5CrNiMo預熱到538℃，對于局部小的模塊預熱溫度為300-450℃，加熱速度應≤120℃/小時；步驟3：焊接，堆焊材料為鐵基堆焊合金，在步驟2中的模具基材上進行焊接，焊接過程中保證模具的溫度≥350℃；步驟4：焊后等溫及緩冷，將步驟3中焊接后的模具立即回爐進行雙面加熱，保溫時間為模具厚度mm/70mm（h），出爐后，放入保溫箱或保溫毯后緩冷，焊后等溫及緩冷可以有效消除焊接產生的一些殘余應力，防止模具開裂；步驟5：首次回火及緩冷，在步驟4中，緩冷后的模具溫度降至100℃-150℃時，立即裝爐回火，回火溫度為550℃，保溫時間t1=模具厚度mm/50mm+2（h），出爐后，放入保溫箱或保溫毯后緩冷；步驟6：二次回火及緩冷，在步驟5中，緩冷后的模具溫度降至100℃-150℃時，立即裝爐回火，回火溫度為550℃，保溫時間t1=模具厚度mm/50+2（h），其中模具厚度的單位是mm，保溫時間t1的單位是小時，出爐后，放入保溫箱或保溫毯后緩冷。作為優(yōu)選的，所述步驟1刨削過程中，碳棒不應橫向搬動和前后往復移動，只能沿刨削方向做直線運動，刨削動作要穩(wěn)，對好準線，需保證碳棒中心線應與刨槽中心線重合。作為優(yōu)選的，所述步驟2中，模具預加熱后需做緩冷處理，放入保溫箱或保溫毯后緩冷，保證下一步驟模具溫度≥350℃。作為優(yōu)選的，所述步驟3中，電焊機各氣體的配比為：Ar75-80%，CO220-25%，焊接流量為30-38L/min，焊接電流為550A，焊接電壓為32V。作為優(yōu)選的，所述步驟3進行焊接時，起弧點位置和收弧點位置在同一豎向直線上，左右來回幅度在100mm，停止焊接時，對焊接位置處進行敲擊。作為優(yōu)選的，所述步驟3、步驟4和步驟5中，緩冷時的冷卻速度均≤50℃/小時。作為優(yōu)選的，所述步驟5中焊材的硬度要求為HRC48-52。作為優(yōu)選的，所述步驟6中模具硬度要求HRC46-50。為了避免鍛造過程中模具開裂及提高模具壽命，模具的硬度比焊材低2HRC。作為優(yōu)選的，在步驟6二次回火及緩冷完成后，對模具進行記錄、打印和最終檢驗。本發(fā)明的有益效果：1）前期模具均采用合金元素較高的H13整體制造，并通過表面處理提高模具表面硬度來滿足使用需要。該方案模具原材料費用高。現我司基材采用合金成分相對較低的5CrNiMo，并在型腔堆焊焊材,大大降低模具基材費用；2）當模具使用失效后（如磨損、疲勞及變形），采用堆焊技術，可使報廢的模具再次用；3）采用堆焊技術可根據需要靈活調整模鏜表面材料的成分?？梢詫崿F一塊模具兩種金屬、兩種硬度，即如上所述模具硬度HRC46-50.焊材硬度HRC48-52，基體具有較好的韌性而模具表面具有較好的強度、硬度及耐磨性，使模具的狀況更加適用生產條件，可以大大延長模具壽命，縮短維修周期，降低生產成；4）采用堆焊技術可以對局部失效的模具進行局部堆焊，可以大大縮短模具的返修周期，減少開模次數，降低模具制造的工作強度。附圖說明圖1為本發(fā)明的模具圖。圖2為本發(fā)明的工藝流程圖。圖3為本發(fā)明碳棒傾角的結構示意圖。圖4為本發(fā)明整體型腔的結構示意圖。圖5為本發(fā)明起弧和收弧的軌跡圖。圖6為本發(fā)明焊材回火曲線圖。具體實施方式下面將結合本發(fā)明的實施例和說明書附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。一種連桿模具堆焊制備工藝，所述連桿模具堆焊制備工藝包括以下具體步驟：步驟1：氣刨。操作順序如下：1、準備工件：刨削前應先檢查電極的極性是否正確，一般刨槍接正極、工件接負極。檢查電纜及氣管是否接好。并根據工件的厚度、槽的寬度選擇碳棒的直徑和調節(jié)電流。碳棒伸出長度為80-100mm。檢查壓縮空氣管路和調節(jié)壓力，調正風口并使其對準刨槽。2、引弧：引弧時，應先緩慢打開氣閥，隨后引燃電弧，否則易產生“夾碳”和碳棒燒紅。電弧引燃瞬間，不宜拉的過長，以免熄滅。3、刨削：1）保持均勻的刨削速度，刨削速度為0.5-1.2m/min較合適，以型腔外輪廓為依據，單邊寬度為10mm，深度為3mm。2）刨削過程中，碳棒不應橫向擺動和前后往復移動，只能沿刨削方向做直線運動。3）碳棒傾角按照槽深要求而定，傾角可為25°到45°，一般為25°到30°。4）刨削時手的動作要穩(wěn)，對好準線，碳棒中心線應與刨槽中心線重合，否則易造成刨槽形狀不對稱。5）早垂直位置氣刨時，應由上而下運動，以便焊渣流出。6）要保持均勻的刨削速度，刨削時均勻清脆的“嘶嘶”聲表示電弧穩(wěn)定，能夠得到光滑均勻的刨槽，每段刨槽銜接時，應在弧坑上引弧，防止接觸刨槽時產生嚴重凹坑。7）刨削結束時，應先切斷電弧，過幾秒后再關閉氣閥，使碳棒冷卻。步驟1質量檢測標準：1、干凈、無黑皮、無尖角，清除所有裂紋；2、注意側面的角度，一般為25°-30°，見圖3；3、整體型腔外擴10mm左右，見圖4所示，如果有裂紋，則必須清除干凈，保證過渡平緩。步驟2：模具預熱。操作順序如下：1、為了避免熱疲勞、開裂、崩塊等模具失效情況的產生，對熱作模具鋼，焊接之前需預熱，加熱速度≤120℃/小時。2、預熱溫度有兩種，根據模具材料的不用，5CrNiMo采用538℃預熱；對于小的模塊或者擔心溫度高變形模具以及擔心溫度高基體硬度下降太大，預熱溫度可以調整到300-450℃，保溫時間是模具厚度/50+1h。3、用監(jiān)測電爐液晶顯示屏，觀察并記錄其箱體內溫度達到預設溫度以后，進行保溫。4、單面加熱，溫升速度為25mm/小時；雙面加熱，溫升速度為50mm/小時。故可以根據模具母體的高度來控制升溫時間。5、預熱時間結束后先保持，待下一個工藝環(huán)節(jié)準備好后再拿出模具。6、出爐后必須放保溫箱或用保溫棉、保溫毯包好，以保證焊接時溫度≥350℃，否則需要回爐加熱。步驟2質量檢測標準：鋼材加熱后，可根據加熱時其表面顏色與溫度的對應關系判斷去預熱情況，參考表1。表1.深褐紅色530℃-580℃褐紅色580℃-650℃暗櫻紅色650℃-730℃步驟3：焊接。操作順序如下：1、氣體配比及流量:可以將保護氣體的配比調整至：Ar：75-80%，Co2：20-25%，流量：30-38L/min（環(huán)境不同，流量將稍作調整），并檢查保護氣管是否暢通。2、焊接電流：550A，焊接電壓：32V左右。3、檢查水冷箱工作是否正常，檢查封鎬、清渣槍工作時都正常，檢查焊槍導電嘴內徑是否磨損，出氣是否順暢，若上述工作條件異常，則需要立即維修及更換。4、堆焊材料為鐵基堆焊合金，焊材具有很高的強度和極好的塑性，因而具有極好的抗裂性能，能夠把可焊性很差的鋼焊接起來且不產生裂紋。在鍛造模具補焊中，常用于斷裂模具的焊接和模具堆焊的過渡層。不會出現熱裂和冷裂。機械手和焊槍配合松絲及氣體，選擇合適的起弧位置，穩(wěn)定后開始焊接，來回擺動，幅度在100mm左右。注意收弧位置的選擇。見圖5。5、停止焊接時，務必立即進行敲擊以釋放應力。步驟3的質量檢測標準：1、表面無氣孔、無裂紋、夾雜等焊接缺陷；2、保證型腔各部分均留有2-3的焊后加工余量；3、焊接過程中保證模具溫度≥350℃，否則，立即回爐；步驟4：焊后等溫及緩冷。操作順序如下：1、焊后模具立即進爐，進行等溫處理來消除應力；2、將電爐的溫度設置到預定的預熱溫度，待熱穩(wěn)定后，將堆焊好的模具放入電爐中；3、觀察并檢測電爐液晶顯示屏的溫度達到預定的預熱溫度以后，進行保溫，并記錄時間；4、雙面加熱，保溫時間按照模具厚度（mm）/70（mm）（h）計算，故可以根據模具母體的高度來控制升溫時間；5、出爐后務必放保溫箱或用保溫毯包好來緩冷，冷卻速度≤50℃/小時。步驟4質量檢測標準：鋼材加熱后，可根據加熱時其表面顏色與溫度的對應關系判斷預熱情況?？梢詤⒄毡?。步驟5：首次回火及緩冷。操作順序如下：1、等溫的模具，用溫度計觀察測量并記錄，冷卻到100-150℃，立即裝爐回火；2、回火溫度：550℃，時間：模具厚度mm/50mm+2（h），觀察高溫爐液晶顯示屏的溫度值，并記錄；3、出爐后，務必放保溫箱或保溫毯包好來緩冷，冷卻速度≤50℃/小時；4、參考圖6焊材回火曲線圖。步驟5的質量檢測標準：目標檢測硬度：HRC48-52。步驟6：二次回火及緩冷。操作順序如下：1、回火溫度：550℃，時間：模具厚度/50mm+2h，觀察電爐液晶顯示屏的溫度值，并記錄；2、出爐后，務必放保溫箱或保溫毯包好來緩冷，冷卻速度≤50°/小時；3、目標檢測硬度HRC46-50；4、回火溫度和時間是保證模具質量的關鍵，原則是由低的溫度到高的溫度，短的時間到長的時間依次進行調整，最終達到理想的硬度。步驟6的質量檢測標準：1、對焊接質量做最后的全面檢查2、檢測硬度，是否達到理想值HRC46-50。標記。操作順序如下：1、記錄：在產品記錄本上做好相應的記錄，如：模具數量、模具型號、生產日期、生產者等信息；2、打印：用鋼印或其他方法，如焊接等方法做好標記，備案，以便于跟蹤；3、最終檢驗：按測試記錄表格中的平均8點硬度要求進行測試、標定。質量檢測標準：1、記錄字跡端正、無涂改，做好編號記錄；2、編號大小合適。字跡清晰，深淺一致。實驗分析：與模具鋼制造模具對比分析：產品：連桿模具；平均壽命提高：0.2倍；鍛造設備：錘鍛模。效益分析：用H13模具鋼制造的新模具的鍛打費用為：847（元）/5000(只)＝0.17(元)/(只)當采用我公司堆焊技術制造連桿模具時鍛打費用為：612(元)/6000＝0.1(元)/(只)即可節(jié)省0.07元/件。以上對本發(fā)明實施例所提供的一種高硬度不銹鋼的制備工藝進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。當前第1頁1 2 3