CN105063545A - 玻璃模具型腔等离子弧喷焊方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种玻璃模具型腔等离子弧喷焊方法，包括以下步骤：喷焊前机加工；预热；喷焊；喷焊后热处理；焊接完成后，经金星组织分析，焊层组织呈柱状和枝晶状洗出，枝晶间存在许多碳化物和硬质相，起到强化作用。实际应用证明，采用等离子弧喷焊玻璃模具型腔，提高了玻璃模具的耐磨性、抗高温氧化性，提高了玻璃模具质量、寿命，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本申请涉及一种废水处理设备，具体为一种工业废水循环流化床自动处理设备，属于工程机械技术领域。
背景技术
日常生活中，各种玻璃制品随处可见，而玻璃模具是玻璃制品的主要成形工具。由于铸铁具有优良的铸造性能、易加工性，最重要的是具有热而不粘的性能，被广泛用于制作玻璃模具，未来铸铁仍将作为制作玻璃模具的主要材质。然而，铸铁材料耐磨性和抗高温氧化性能不佳，在玻璃模具使用过程中，模具型腔频繁交替与1000摄氏度左右的玻璃熔体接触，造成玻璃模具骤冷骤热。同时，合缝面在模具启闭中互相摩擦撞击，因此，高温和耐磨损坏使玻璃模具型腔尚可工作的情况下，合缝面和合缝线损坏导致玻璃模具过早失效。
针对玻璃的主要失效形式，国内外目前采用了合金铸铁、蠕墨铸铁等材质制造模具，例如申请号为201310182098.2，发明名称为一种高铬耐磨铸铁玻璃模具及其铸造方法，公开了一种高铬耐磨铸铁玻璃模具，包括以下质量百分比的组分：Cr0.8～1.3％、Ti0.15～0.35％、Mo0.2～0.4％、V0.08～0.15％、Mn0.55～0.90％、S＜0.03％、P＜0.02％、Si1.5～2.9％、其余为Fe和通常的杂质，高铬耐磨铸铁玻璃模具中添加一定比例的Cr可以大大提高其耐磨性、抗氧化性及使用寿命，同时采用两次退火的方法，提高了铸铁玻璃模具的韧性。
再例如申请号为201210291847.0，发明名称为合金蠕墨铸铁玻璃模具材料及其制备方法，其化学元素组成及其质量百分数为：3.5-3.6%的碳，2.9-3.0%的硅，0.4-0.5%的锰，0.4-0.5%的钼，<0.15%的钒，<0.10%的钛，0.3-0.4%的铬，0.4-0.5%的镍，<0.05%的磷，<0.03%的硫，其余为铁。由于金属元素的选择及质量百分数选择合理，因而有利于节约贵金属材料并且减少使用贵金属元素的种类；由于所选择的合金元素具有良好的固溶强化作用，因此有益于增强铁素在高温环境下的强度而藉以延长玻璃模具的使用寿命；提供的制备方法有益于第二相碳化物弥散分布于晶界，使晶界强化并提高蠕变强度。
但对比文件中的这些材料使模具的铸造、机加工、导热性能变差。
发明内容
本申请的目的是提供一种可有效改善玻璃模具的表面性能，强化模具表面、延长模具使用寿命的玻璃模具型腔等离子弧喷焊方法。
为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：
一种玻璃模具型腔等离子弧喷焊方法，包括以下步骤：
步骤一、喷焊前机加工；对合缝线处采用铣刀粗铣；
步骤二、预热；将经过机加工的玻璃模具放入电炉中预热2-3min，预热温度为300-400摄氏度；
步骤三、喷焊；工艺参数如下：
喷焊电流：70A；
喷焊速度：2.5mm/s；
送粉量：2-2.5kg/h；
喷嘴到玻璃模具合缝线处的距离为10mm；
喷焊枪摆幅：3-6mm；
离子气流量：0.2-0.30.2-0.3m3/min；
送粉气流量及保护气流量均为3-3.5m3/min；
冷却水流量：2.0m3/min；
步骤四、喷焊后热处理；喷焊后的玻璃模具冷却到室温，然后进行退货处理：将玻璃模具加热到600-700摄氏度，保温1-2h，随炉冷却到室温；
所述步骤三中等离子气及保护气均为工业纯氩气。
所述步骤三中喷焊合金粉末采用镍基合金粉末。
所述步骤三中喷焊层厚度为3-3.5mm。
所述等离子弧喷焊采用喷焊设备的额定工作电流为200A，额定负载持续率为50%。
因等离子弧温度高，热量集中，作用时间短，焊粉和基体界面存在明显的互熔区，在基体产生较小热变形的情况下，可获得高质量浓密的焊层组织。
工业纯氩气作为等离子气体和保护气，经过喷嘴的机械压缩、热压缩、自磁压缩三重压缩，温度急剧升高，喷射速度极快。
本申请采用上述结构后，具有如下技术效果：
焊接完成后，经金星组织分析，焊层组织呈柱状和枝晶状洗出，枝晶间存在许多碳化物和硬质相，起到强化作用。
焊接完成后，采用维氏硬度计测试焊层硬度，铸铁基体硬度均在HV170以上，焊层硬度在HV270，喷焊层硬度高于基体硬度，符合镍基合金粉末的性能要求。
实际应用证明，采用等离子弧喷焊玻璃模具型腔，提高了玻璃模具的耐磨性、抗高温氧化性，提高了玻璃模具质量、寿命，具有广阔的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1显示了本申请优选实施例的结构示意图；
图中：1、口脖接合线；2、合缝线；3、底刃接合线。
具体实施方式
为使本申请的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本申请实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，以啤酒瓶成形模型腔为例，使用过程中模具合缝线2、口脖接合线1、底刃接合线3因碰撞进行的维修占所有维修形式的80%，接合线处的损坏破坏了整个模具的完整性。在不改变玻璃模具整体性能的基础上，对合缝线2、口脖接合线1、底刃接合线3等处进行等离子弧喷韩，起到保护玻璃模具表面的作用。
喷焊步骤：
步骤一、喷焊前机加工；合缝线2处用平头铣刀粗铣成宽3-5mm，深1-2mm的矩形槽，口脖接合线1、底刃接合线3处为圆弧曲线，采用球头铣刀半精铣（1.5-2.5）mm*45度倒角。
步骤二、预热；将经过机加工的玻璃模具放入电炉中预热2-3min，预热温度为300-400摄氏度；
步骤三、喷焊；将预热好的工件固定在工作台上，设定喷焊工艺参数。喷焊顺序为：口脖接合线1-底刃接合线3-合缝线2，口脖接合线1、底刃接合线3处，为了减少圆弧直径处的收缩量，采取从半圆中间向两边喷焊的方法。喷焊时，喷焊枪微幅往复摆动，工件以一定转速转动，喷焊完半圈，喷焊枪回到初始位置并提起，工件转回初始位置，再喷焊另半圈。
工艺参数如下：
喷焊电流：70A；
喷焊速度：2.5mm/s；
送粉量：2-2.5kg/h；
喷嘴到玻璃模具合缝线处的距离为10mm；
喷焊枪摆幅：3-6mm；
离子气流量：0.2-0.30.2-0.3m3/min；
送粉气流量及保护气流量均为3-3.5m3/min；
冷却水流量：2.0m3/min；
步骤四、喷焊后热处理；喷焊后的玻璃模具冷却到室温，然后进行退货处理：将玻璃模具加热到600-700摄氏度，保温1-2h，随炉冷却到室温。
焊接完成后，经金星组织分析，焊层组织呈柱状和枝晶状洗出，枝晶间存在许多碳化物和硬质相，起到强化作用。
焊接完成后，采用维氏硬度计测试焊层硬度，铸铁基体硬度均在HV170以上，焊层硬度在HV270，喷焊层硬度高于基体硬度，符合镍基合金粉末的性能要求。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种玻璃模具型腔等离子弧喷焊方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、喷焊前机加工；对合缝线处采用铣刀粗铣；
步骤二、预热；将经过机加工的玻璃模具放入电炉中预热2-3min，预热温度为300-400摄氏度；
步骤三、喷焊；工艺参数如下：
喷焊电流：70A；
喷焊速度：2.5mm/s；
送粉量：2-2.5kg/h；
喷嘴到玻璃模具合缝线处的距离为10mm；
喷焊枪摆幅：3-6mm；
离子气流量：0.2-0.30.2-0.3m3/min；
送粉气流量及保护气流量均为3-3.5m3/min；
冷却水流量：2.0m3/min；
步骤四、喷焊后热处理；喷焊后的玻璃模具冷却到室温，然后进行退货处理：将玻璃模具加热到600-700摄氏度，保温1-2h，随炉冷却到室温。
2.根据权利要求1所述的玻璃模具型腔等离子弧喷焊方法，其特征在于：所述步骤三中等离子气及保护气均为工业纯氩气。
3.根据权利要求1所述的玻璃模具型腔等离子弧喷焊方法，其特征在于：所述步骤三中喷焊合金粉末采用镍基合金粉末。
4.根据权利要求3所述的玻璃模具型腔等离子弧喷焊方法，其特征在于：所述步骤三中喷焊层厚度为3-3.5mm。
5.根据权利要求1所述的玻璃模具型腔等离子弧喷焊方法，其特征在于：所述等离子弧喷焊采用喷焊设备的额定工作电流为200A，额定负载持续率为50%。
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| CN201510505072.6A CN105063545A (zh) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | 玻璃模具型腔等离子弧喷焊方法 |
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