CN101913019A - 等离子堆焊玻璃模具的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种等离子堆焊玻璃模具的方法，其包含(1)预热；(2)预置玻璃模具准备焊接；(3)设置焊接参数；(4)设置焊枪的位置并进行焊接；(5)保温；(6)将玻璃模具加热，并自然冷却步骤；本发明的方法提高了玻璃模具的焊接效率，焊接在玻璃模具上的镍基粉末不易脱落，镍基粉末的利用率较高。本方法焊接的均匀度较好，表面无气孔现象。在焊接过程中，本方法消除了玻璃模具极易出现氧化层的问题，有利于提高玻璃模具的耐氧化、耐磨的性能，保证了玻璃模具质量的稳定性。

Description

等离子堆焊玻璃模具的方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃模具焊接的方法，特别涉及一种使用等离子堆焊技术对玻璃模具进行焊接的方法。
背景技术
高质量的玻璃制品的形成与热玻璃和模具的作用有很大的关系，因此，在玻璃模具制造行业，模具材料的选择很重要。铸铁作为制造玻璃成型模具的材料的主导地位仍然没有改变，玻璃模具的机械强度，耐磨损、耐氧化等方面的性能一直备受关注。
针对玻璃模具制造行业，为了增强玻璃模具的机械强度，耐磨损、耐氧化等方面的性能，经常需要使用镍基粉末对玻璃模具进行焊接。
传统的焊接是人工的手工焊接，这样焊接效率较低，每个工人的焊接工艺不同，质量很难保证。人工的焊接过程中镍基粉末的用量也不易掌握，经常浪费价格昂贵的镍基粉末。而且，人工焊接经常会在玻璃模具的表面上留有气孔，焊接后粉末很容易脱落。
使用等离子堆焊技术对玻璃模具进行焊接，可以解决上述问题。目前，在小型易变形工件及特殊材料焊接中，广泛采用等离子粉末堆焊。等离子堆焊(PTA)是利用气体在压缩电弧区电离时所产生的等离子体作为热源，再加上金属粉末做填充剂来进行的一种高效堆焊手段，具有热量大，电弧电流密度大，堆焊线能量大，堆焊热影响区小，焊接速度快等特点。使用等离子堆焊技术对玻璃模具进行焊接。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用等离子堆焊技术焊接玻璃模具的方法，本方法可以避免传统手工焊接带来的种种弊端。
为了实现上述的技术目的，本发明的技术方案是：一种等离子堆焊玻璃模具的方法，其包含以下步骤：
(1)将需要焊接的玻璃模具置于电炉中进行预热，电炉的温度设置为400～750℃，将玻璃模具加热到400～750℃；
(2)将预热后的玻璃模具取出，置于工件台上，准备焊接；
(3)进行第一遍焊接：将等离子堆焊焊机的电流设置为120～135A，送粉量设置为15～20克，中心气压设置为80～100升/小时，送粉气压设置为40～80升/小时，保护气压设置为600～1000升/小时；设置等离子堆焊焊机焊枪的位置，保持焊枪与玻璃模具间的距离保持6～9mm，焊枪焊接玻璃模具的线速度为150～200mm/分钟，并进行焊接；
(4)进行第二遍焊接：将等离子堆焊焊机的电流设置为80～120A，送粉量设置为20～30克，中心气压设置为80～100升/小时，送粉气压设置为40～80升/小时，保护气压设置为600～1000升/小时；设置等离子堆焊焊机焊枪的位置，保持焊枪与玻璃模具间的距离保持9～12mm，焊枪焊接玻璃模具的线速度为150～200mm/分钟，并进行焊接；
(5)将焊接后的模具置于保温箱中进行保温；
(6)将玻璃模具置于电炉中进行加热，电炉的温度设置为650～700℃，加热2小时后，在电炉中自然冷却。
为了获得更好的焊接效果，在步骤(1)后，还包括将预热的玻璃模具的焊接部位进行清洁的步骤，这样模具焊接部位的铁屑、铁锈、灰尘以及氧化层等影响焊接效果的杂质将被清除。
两次焊接，第一遍焊接使模具与焊接的镍基粉末结合，第二遍焊接可以按照一定的尺寸要求来进行。经过两次焊接，焊接的气孔减少，而且使用的镍基粉末量也减少。第二次焊接的电流减少，其焊接的硬度也减小，这样在不影响与模具接触处的硬度的情况下，易于后续步骤对模具的加工。
在模具的内部，经常会出现气孔，若经过一次的焊接，则这些气孔将不易被发现。采用两次焊接工艺后，在第一次焊接过程中，模具内部的气孔将会出现，利于在第二次以及在后续步骤中进行修补。
本发明的方法提高了玻璃模具的焊接效率，焊接在玻璃模具上的镍基粉末不易脱落，镍基粉末的利用率较高。本方法焊接的均匀度较好，表面无气孔现象。在焊接过程中，本方法消除了玻璃模具极易出现氧化层的问题，有利于提高玻璃模具的耐氧化、耐磨的性能，保证了玻璃模具质量的稳定性。
本方法焊接的自动化程度较高，焊接速度较快。焊接的焊层均匀，而且稀释率低，镍基粉末消耗较少。
具体实施方式
实施例1
以焊接铸铁玻璃模具为例，等离子堆焊玻璃模具的方法，其包含以下步骤：
(1)将需要焊接的铸铁玻璃模具置于电炉中进行预热，电炉的温度设置为400～550℃，将玻璃模具加热到400～450℃；
(2)将预热后的玻璃模具取出，使用铁刷对模具的焊接处进行清洁，置于工件台上，准备焊接；
(3)进行第一遍焊接：将等离子堆焊焊机的电流设置为120A，送粉量设置为20克，中心气压设置为80升/小时，送粉气压设置为60升/小时，保护气压设置为800升/小时；设置等离子堆焊焊机焊枪的位置，保持焊枪与玻璃模具间的距离保持8mm，焊枪焊接玻璃模具的线速度为200mm/分钟，并进行焊接；
(4)进行第二遍焊接：将等离子堆焊焊机的电流设置为100A，送粉量设置为30克，中心气压设置为80升/小时，送粉气压设置为80升/小时，保护气压设置为600升/小时；设置等离子堆焊焊机焊枪的位置，保持焊枪与玻璃模具间的距离保持10mm，焊枪焊接玻璃模具的线速度为150mm/分钟，并进行焊接；
(5)将焊接后的模具置于保温箱中进行保温；
(6)将玻璃模具置于电炉中进行加热，电炉的温度设置为650℃，加热2小时后，在电炉中自然冷却。
实施例2
以焊接铸铁玻璃模具为例，等离子堆焊玻璃模具的方法，其包含以下步骤：
(1)将需要焊接的玻璃模具置于电炉中进行预热，电炉的温度设置为550～700℃，将玻璃模具加热到450～650℃；
(2)将预热后的玻璃模具取出，使用铁刷对模具的焊接处进行清洁，置于工件台上，准备焊接；
(3)进行第一遍焊接：将等离子堆焊焊机的电流设置为130A，送粉量设置为15克，中心气压设置为90升/小时，送粉气压设置为80升/小时，保护气压设置为1000升/小时；设置等离子堆焊焊机焊枪的位置，保持焊枪与玻璃模具间的距离保持6mm，焊枪焊接玻璃模具的线速度为180mm/分钟，并进行焊接；
(4)进行第二遍焊接：将等离子堆焊焊机的电流设置为120A，送粉量设置为20克，中心气压设置为90升/小时，送粉气压设置为40升/小时，保护气压设置为1000升/小时；设置等离子堆焊焊机焊枪的位置，保持焊枪与玻璃模具间的距离保持9mm，焊枪焊接玻璃模具的线速度为200mm/分钟，并进行焊接；
(5)将焊接后的模具置于保温箱中进行保温；
(6)将玻璃模具置于电炉中进行加热，电炉的温度设置为650℃，加热2小时后，在电炉中自然冷却。
实施例3
以焊接铜质玻璃模具为例，等离子堆焊玻璃模具的方法，其包含以下步骤：
(1)将需要焊接的铸铁玻璃模具置于电炉中进行预热，电炉的温度设置为700～750℃，将玻璃模具加热到650～750℃；
(2)将预热后的玻璃模具取出，使用铁刷对模具的焊接处进行清洁，置于工件台上，准备焊接；
(3)进行第一遍焊接：将等离子堆焊焊机的电流设置为135A，送粉量设置为20克，中心气压设置为100升/小时，送粉气压设置为40升/小时，保护气压设置为600升/小时；设置等离子堆焊焊机焊枪的位置，保持焊枪与玻璃模具间的距离保持9mm，焊枪焊接玻璃模具的线速度为150mm/分钟，并进行焊接；
(4)进行第二遍焊接：将等离子堆焊焊机的电流设置为80～120A，送粉量设置为25克，中心气压设置为100升/小时，送粉气压设置为60升/小时，保护气压设置为800升/小时；设置等离子堆焊焊机焊枪的位置，保持焊枪与玻璃模具间的距离保持12mm，焊枪焊接玻璃模具的线速度为180mm/分钟，并进行焊接；
(5)将焊接后的模具置于保温箱中进行保温；
(6)将玻璃模具置于电炉中进行加热，电炉的温度设置为650℃，加热2小时后，在电炉中自然冷却。
上述的玻璃模具在电炉中预热，防止对其进行堆焊时产生突然的高温使得玻璃模具的焊接处因热膨胀而产生裂纹。
预热的温度不能太高，过高的温度会使玻璃模具在表面产生氧化层，这样会降低玻璃模具的机械强度。
焊机的中心气体的气压与电流相结合，中心气压如果设置的太小，镍基焊粉与玻璃模具的结合强度将降低；若中心气压过大，镍基焊粉的稀释率将会增高，不利于焊接的效果。
焊接后的退火步骤，可以使玻璃模具软化，改善其塑性和韧性，使得其内部的化学成分均匀化，去除残余的应力。
上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种等离子堆焊玻璃模具的方法，其特征在于包含以下步骤：
(1)将需要焊接的玻璃模具置于电炉中进行预热，电炉的温度设置为400～750℃，将玻璃模具加热到400～750℃；
(2)将预热后的玻璃模具取出，置于工件台上，准备焊接；
(3)进行第一遍焊接：将等离子堆焊焊机的电流设置为120～135A，送粉量设置为15～20克，中心气压设置为80～100升/小时，送粉气压设置为40～80升/小时，保护气压设置为600～1000升/小时；设置等离子堆焊焊机焊枪的位置，保持焊枪与玻璃模具间的距离保持6～9mm，焊枪焊接玻璃模具的线速度为150～200mm/分钟，并进行焊接；
(4)进行第二遍焊接：将等离子堆焊焊机的电流设置为80～120A，送粉量设置为20～30克，中心气压设置为80～100升/小时，送粉气压设置为40～80升/小时，保护气压设置为600～1000升/小时；设置等离子堆焊焊机焊枪的位置，保持焊枪与玻璃模具间的距离保持9～12mm，焊枪焊接玻璃模具的线速度为150～200mm/分钟，并进行焊接；
(5)将焊接后的模具置于保温箱中进行保温；
(6)将玻璃模具置于电炉中进行加热，电炉的温度设置为650～700℃，加热2小时后，在电炉中自然冷却。
2.根据权利要求1所述的等离子堆焊玻璃模具的方法，其特征在于：在步骤(1)后，还包括将预热的玻璃模具的焊接部位进行清洁的步骤。
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