專利名稱：造粒模具激光合金化涂敷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光處理方法。
造粒模具例如聚乙烯造粒模具一般為圓盤狀，其上設(shè)有若干小孔，在生產(chǎn)聚乙烯時(shí)，聚乙烯受熱軟化后從模具一側(cè)經(jīng)小孔擠進(jìn)去從另一側(cè)擠出來，然后利用高速旋轉(zhuǎn)的刮刀不斷地把聚乙烯刮下而成粒狀，并用水冷卻而固化。由于刮刀對模具表面的磨擦及高溫水的腐蝕，壽命只有一年左右，造成大量報(bào)廢的模具。經(jīng)調(diào)查，現(xiàn)用的模具都是進(jìn)口的，是以3Cr13不銹鋼為基底，表面用堆焊的方法增加一層耐磨耐腐的硬質(zhì)合金，價(jià)格昂貴。
迄今為止，有人試圖用下列方法修復(fù)報(bào)廢的模具，第一、鑲嵌硬質(zhì)合金塊，即予先制成硬質(zhì)合金塊，然后用釬焊的方法將其固定在模具的受磨面上，其缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜，鑲嵌的硬質(zhì)合金塊容易脫落，甚至發(fā)生事故;第二、熱噴涂涂層法，用熱噴涂方法把予配的合金粉末噴涂在模具受磨面上，但由于噴涂層內(nèi)部以及噴涂層和模具表面之間屬機(jī)械或半機(jī)械結(jié)合，存在許多缺點(diǎn)，容易造成脫落，而且在鉆孔時(shí)，難以獲得高質(zhì)量的孔刃。
本發(fā)明的目的就在于克服上述不足，提出一種造粒模具激光合金化涂敷方法。用以對新制造的模具表面涂敷硬質(zhì)合金層，或在已報(bào)廢的模具表面涂敷硬質(zhì)合金層。
為了克服上述已有技術(shù)之不足，本發(fā)明提出了造粒模具激光合金化涂敷方法，其工藝特征在于1.模具磨面準(zhǔn)備，包括清理，摩平，堵孔噴砂打毛。
2.配制混合合金粉末。
3.熱涂敷，用熱噴涂或等離子噴涂法，把混合粉末噴涂在予熱模具磨面上。
4.激光掃描重熔，磨面整理及打孔。
所說的混合合金粉末可選鎳基合金+鈷包碳化鎢+鈷+碳。所說的熱噴涂，一次均勻厚度可選為1.2～2毫米;所說的激光掃描重熔，功率可選在1KW以上，光斑為φ2毫米以上，掃描速度在V＝5～20毫米/秒之間。所說的打孔可選為電火花打孔。
上述方式即適用于新制造模具表面制備，也適合于已報(bào)廢的模具表面的修復(fù)。
利用上述方法，在原模具基體上，熱噴涂混合合金粉末，然后激光重熔，基材微熔，形成一層硬質(zhì)合金層，這樣受熱范圍小，冷卻速度快，不會(huì)影響基體的金相組織，硬質(zhì)合金層與基體形成冶金結(jié)合，不易脫落，耐磨，耐腐蝕，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
下面介紹利用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
聚乙烯造粒是利用聚乙烯造粒模具進(jìn)行的，表面層要求耐磨、耐腐蝕，因而要求在模具基體受磨面上制造一層與基體性質(zhì)不同的新的硬質(zhì)合金層。這當(dāng)然適合于新制造模具，也適合于報(bào)廢待修復(fù)模具。其工藝過程是這樣的1.模具磨面準(zhǔn)備，這包括清理、去油、磨平、堵孔、噴砂打毛。
2.配制混合合金粉末，這里適用的是36%鎳基合金(Ni-cr-B-Si)+60%Co(WC)+3%Co+1%C
3.用熱噴涂或等離子噴涂法，把上述混合合金粉末噴涂在予熱(150℃左右)模具的上述已制備好的磨面上。
4.激光掃描重熔，先予熱250℃～280℃，然后激光掃描金熔，功率為2KW左右，光斑取為φ4，掃描速度為V＝5～20毫米/秒，若需更厚，則可再噴涂，再激光重熔。
5.清理，精磨磨面，從模具反面原有孔位用電火花打孔，要保證孔位和圓度，孔光潔度為 5～ 6，然后研摩內(nèi)孔使達(dá)到 7～ 9。
利用這樣的方法制備或修復(fù)的模具，顯微結(jié)構(gòu)更致密，硬度達(dá)到或略高于進(jìn)口模具的硬度(表面硬度達(dá)HV1000以上)增加耐磨性，耐蝕性，提高了壽命。另外，目前全國20多條生產(chǎn)線，每年消耗很多的模具，都依靠進(jìn)口，一個(gè)模具的進(jìn)口價(jià)為3～8美元(依尺寸、形狀而異)。使用本發(fā)明的方法，在保證質(zhì)量的前提下，可節(jié)省大量的外匯，有很好的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種造粒模具激光合金化涂敷方法，其工藝特征在于(1)模具磨面準(zhǔn)備，包括清洗、摩平、堵孔、噴砂打毛；(2)配制混合合金粉末；(3)熱涂敷，用熱噴涂或等離子噴涂法把混合合金粉末噴涂在予熱模具磨面上；(4)激光掃描重熔；(5)磨面整理及打孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的造粒模具合金化涂敷方法，其特征在于，所說的混合合金粉末為鎳基合金+鈷包碳化鎢+鈷+碳，所說的熱噴涂一次均勻厚度選為1.2～2毫米，所說的激光掃描重熔，功率選為1KW以上，光斑為φ2毫米以上，掃描速度在V＝5～20毫米/秒之間，所說的打孔選為電火花打孔。
全文摘要
造粒模具，如聚乙烯造粒模具是化工材料生產(chǎn)線上的關(guān)鍵部件之一，目前一般靠進(jìn)口，用本發(fā)明的造粒模具激光合金化涂敷方法，可以修復(fù)報(bào)廢的模具，也可用于制造新的模具。即通過磨面準(zhǔn)備，混合合金粉末的配制，熱涂敷，激光掃描重熔，最后磨面整理及打孔。利用本發(fā)明制造或修復(fù)的模具磨面，表面硬度可達(dá)H
文檔編號C23C4/18GK1063906SQ9110063
公開日1992年8月26日 申請日期1991年2月7日 優(yōu)先權(quán)日1991年2月7日
發(fā)明者周昌熾 申請人:清華大學(xué)