CN109693027B - 铸铁玻璃模具内腔喷焊镍基合金的方法 - Google Patents

铸铁玻璃模具内腔喷焊镍基合金的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109693027B
CN109693027B CN201811623257.7A CN201811623257A CN109693027B CN 109693027 B CN109693027 B CN 109693027B CN 201811623257 A CN201811623257 A CN 201811623257A CN 109693027 B CN109693027 B CN 109693027B
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass mold
spray welding
percent
based alloy
cast iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811623257.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109693027A (zh
Inventor
滕元国
赵兰英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changshu Jinnuo Precision Mould Co ltd
Original Assignee
Changshu Jinnuo Precision Mould Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changshu Jinnuo Precision Mould Co ltd filed Critical Changshu Jinnuo Precision Mould Co ltd
Priority to CN201811623257.7A priority Critical patent/CN109693027B/zh
Publication of CN109693027A publication Critical patent/CN109693027A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109693027B publication Critical patent/CN109693027B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/02—Plasma welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3033—Ni as the principal constituent
    • B23K35/304—Ni as the principal constituent with Cr as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/02—Other methods of shaping glass by casting molten glass, e.g. injection moulding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

本发明公开了一种铸铁玻璃模具内腔喷焊镍基合金的方法，包括以下步骤：预热铸铁玻璃模具基体；采用等离子喷焊机对铸铁玻璃模具内腔表面喷焊镍基合金粉末，所述铸铁玻璃模具基体包含各组分质量百分比为：C 3.0～3.5％，Si 2.0～2.1％，Mn 0.5～0.75％，S<0.05％，P<0.05％，Ti 0.15～0.2％，V 0.05～0.1％，Mo 0.3～0.5％，Cu 0.5～0.8％，其余为Fe，所述镍基合金粉末包含各组分质量百分比为：C 0.1～0.2％，Cr 4.0～5.0％、Si 1.0～3.0％、P 0.5～0.8％、B 0.5～1.2％，Zr 0.5～0.7％，其余为Ni。本发明喷焊层与基体结合强度高，喷焊层耐磨性好，玻璃模具使用寿命高。

Description

铸铁玻璃模具内腔喷焊镍基合金的方法
技术领域
本发明涉及一种铸铁玻璃模具喷焊的方法，特别是涉及一种铸铁玻璃模具内腔喷焊镍基合金的方法。
背景技术
现有技术中，铸铁玻璃模具材料使用寿命的提高通常是采用改变铸铁基体中合金元素的含量来调节材料耐磨、导热性能，进而使其达到理想的玻璃制品生产次数。由于玻璃模具需与高温的玻璃熔体频繁接触，成型内腔的变形损伤是玻璃模具失效的重要表现。因而在部分玻璃模具内腔可通过喷焊内合金层达到改善合金层硬度、耐磨性等性能以提高模具寿命，如中国专利CN103264264A、CN102806408A都是在铜合金表面喷焊镍基合金的工艺，对于铸铁玻璃模具的喷焊研究较少。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种铸铁玻璃模具内腔喷焊镍基合金的方法，提高镍基合金喷焊层结合强度，增强玻璃模具内层硬度及耐磨性，提高模具使用寿命。
本发明的技术方案是这样的：一种铸铁玻璃模具内腔喷焊镍基合金的方法，包括以下步骤：预热铸铁玻璃模具基体；采用等离子喷焊机对铸铁玻璃模具内腔表面喷焊镍基合金粉末，所述铸铁玻璃模具基体包含各组分质量百分比为：C 3.0～3.5％，Si 2.0～2.1％，Mn 0.5～0.75％，S<0.05％，P<0.05％，Ti 0.15～0.2％，V 0.05～0.1％，Mo 0.3～0.5％，Cu 0.5～0.8％，其余为Fe，所述镍基合金粉末包含各组分质量百分比为：C 0.1～0.2％，Cr 4.0～5.0％、Si 1.0～3.0％、P 0.5～0.8％、B 0.5～1.2％，Zr 0.5～0.7％，其余为Ni。
优选的，所述铸铁玻璃模具基体包含各组分质量百分比中：Cu 0.6～0.7％，所述镍基合金粉末包含各组分质量百分比中：B 0.95～1.05％，Zr 0.6～0.7％，其余为Ni。
优选的，所述预热铸铁玻璃模具基体温度为300～400℃。
优选的，所述等离子喷焊时，起始电流为100～110A，喷焊电流为130～135A。
与现有技术相比较，本发明所提供的技术方案的有益效果是：
喷焊层主要由γ-Ni相固溶体，同时析出CrB、ZrB、CrNi等弥散强化相，提高喷焊层的耐磨性，同时利用铸铁基体中略高的Cu含量，有镍基合金粉末中P的作用降低合金熔点，利用Cu、Ni浸润特性增强了喷焊层结合强度，提高了玻璃模具的使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
实施例1
步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：C 3.0％，Si 2.1％，Mn 0.65％，S 0.03％，P 0.03％，Ti 0.15％，V 0.06％，Mo 0.4％，Cu 0.5％，其余为Fe，熔炼时在温度达到1470℃时同时添加含V原料及含Mo原料，在1530℃时添加钛铁，并采用硅铁孕育剂随流孕育；
步骤2、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具基体；
步骤3、将玻璃模具基体加热至970℃，然后以15℃/h冷却至760℃保温4小时时后随炉冷却至常温；
步骤4、将玻璃模具基体再加热至300℃，采用等离子喷焊机进行镍基合金粉末喷焊对玻璃模具内腔制备喷焊层，喷焊时起始电流为100A，喷焊电流为130A，采用高纯氩气进行送粉，送粉风量为2.5L/min。镍基合金粉末包含各组分质量百分比为：C 0.1％，Cr4.0％、Si 1.0％、P 0.5％、B 0.5％，Zr 0.5％，其余为Ni。玻璃模具使用寿命约105万次。
实施例2
步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：C 3.5％，Si 2.0％，Mn 0.75％，S 0.03％，P 0.04％，Ti 0.2％，V 0.05％，Mo 0.5％，Cu0.8％，其余为Fe，熔炼时在温度达到1470℃时同时添加含V原料及含Mo原料，在1530℃时添加钛铁，并采用硅铁孕育剂随流孕育；
步骤2、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具基体；
步骤3、将玻璃模具基体加热至970℃，然后以15℃/h冷却至760℃保温4小时时后随炉冷却至常温；
步骤4、将玻璃模具基体再加热至300℃，采用等离子喷焊机进行镍基合金粉末喷焊对玻璃模具内腔制备喷焊层，喷焊时起始电流为105A，喷焊电流为135A，采用高纯氩气进行送粉，送粉风量为2.5L/min。镍基合金粉末包含各组分质量百分比为：C 0.15％，Cr5.0％、Si 2.0％、P 0.6％、B 1.2％，Zr 0.7％，其余为Ni。玻璃模具使用寿命约108万次。
实施例3
步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：C 3.2％，Si 2.0％，Mn 0.5％，S 0.03％，P 0.03％，Ti 0.18％，V 0.08％，Mo 0.4％，Cu0.6％，其余为Fe，熔炼时在温度达到1470℃时同时添加含V原料及含Mo原料，在1530℃时添加钛铁，并采用硅铁孕育剂随流孕育；
步骤2、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具基体；
步骤3、将玻璃模具基体加热至970℃，然后以15℃/h冷却至760℃保温4小时时后随炉冷却至常温；
步骤4、将玻璃模具基体再加热至300℃，采用等离子喷焊机进行镍基合金粉末喷焊对玻璃模具内腔制备喷焊层，喷焊时起始电流为110A，喷焊电流为135A，采用高纯氩气进行送粉，送粉风量为2.5L/min。镍基合金粉末包含各组分质量百分比为：C 0.2％，Cr4.5％、Si 3.0％、P 0.8％、B 0.95％，Zr 0.65％，其余为Ni。玻璃模具使用寿命约118万次。
实施例4
步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：C 3.5％，Si 2.0％，Mn 0.5％，S 0.03％，P 0.03％，Ti 0.15％，V 0.1％，Mo 0.35％，Cu0.7％，其余为Fe，熔炼时在温度达到1470℃时同时添加含V原料及含Mo原料，在1530℃时添加钛铁，并采用硅铁孕育剂随流孕育；
步骤2、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具基体；
步骤3、将玻璃模具基体加热至970℃，然后以15℃/h冷却至760℃保温4小时时后随炉冷却至常温；
步骤4、将玻璃模具基体再加热至300℃，采用等离子喷焊机进行镍基合金粉末喷焊对玻璃模具内腔制备喷焊层，喷焊时起始电流为100～110A，喷焊电流为130～135A，采用高纯氩气进行送粉，送粉风量为2.5L/min。镍基合金粉末包含各组分质量百分比为：C0.15％，Cr 4.0％、Si 2.0％、P 0.7％、B 1.05％，Zr 0.7％，其余为Ni。玻璃模具使用寿命约120万次。
实施例5
步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：C 3.2％，Si 2.0％，Mn 0.7％，S 0.02％，P 0.03％，Ti 0.2％，V 0.05％，Mo 0.3％，Cu0.62％，其余为Fe，熔炼时在温度达到1470℃时同时添加含V原料及含Mo原料，在1530℃时添加钛铁，并采用硅铁孕育剂随流孕育；
步骤2、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具基体；
步骤3、将玻璃模具基体加热至970℃，然后以15℃/h冷却至760℃保温4小时时后随炉冷却至常温；
步骤4、将玻璃模具基体再加热至300℃，采用等离子喷焊机进行镍基合金粉末喷焊对玻璃模具内腔制备喷焊层，喷焊时起始电流为100～110A，喷焊电流为130～135A，采用高纯氩气进行送粉，送粉风量为2.5L/min。镍基合金粉末包含各组分质量百分比为：C0.2％，Cr 4.5％、Si 1.5％、P 0.6％、B 1.0％，Zr 0.5％，其余为Ni。玻璃模具使用寿命约115万次。
实施例6
步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：C 3.5％，Si 2.0％，Mn 0.75％，S 0.03％，P 0.04％，Ti 0.2％，V 0.05％，Mo 0.5％，Cu0.65％，其余为Fe，熔炼时在温度达到1470℃时同时添加含V原料及含Mo原料，在1530℃时添加钛铁，并采用硅铁孕育剂随流孕育；
步骤2、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具基体；
步骤3、将玻璃模具基体加热至970℃，然后以15℃/h冷却至760℃保温4小时时后随炉冷却至常温；
步骤4、将玻璃模具基体再加热至300℃，采用等离子喷焊机进行镍基合金粉末喷焊对玻璃模具内腔制备喷焊层，喷焊时起始电流为105A，喷焊电流为135A，采用高纯氩气进行送粉，送粉风量为2.5L/min。镍基合金粉末包含各组分质量百分比为：C 0.15％，Cr5.0％、Si 2.0％、P 0.6％、B 1.2％，Zr 0.7％，其余为Ni。玻璃模具使用寿命约107万次。
实施例7
步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：C 3.5％，Si 2.0％，Mn 0.5％，S 0.03％，P 0.03％，Ti 0.15％，V 0.1％，Mo 0.35％，Cu0.8％，其余为Fe，熔炼时在温度达到1470℃时同时添加含V原料及含Mo原料，在1530℃时添加钛铁，并采用硅铁孕育剂随流孕育；
步骤2、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具基体；
步骤3、将玻璃模具基体加热至970℃，然后以15℃/h冷却至760℃保温4小时时后随炉冷却至常温；
步骤4、将玻璃模具基体再加热至300℃，采用等离子喷焊机进行镍基合金粉末喷焊对玻璃模具内腔制备喷焊层，喷焊时起始电流为100～110A，喷焊电流为130～135A，采用高纯氩气进行送粉，送粉风量为2.5L/min。镍基合金粉末包含各组分质量百分比为：C0.15％，Cr 4.0％、Si 2.0％、P 0.7％、B 1.05％，Zr 0.7％，其余为Ni。玻璃模具使用寿命约109万次。
对比例
步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：C 3.2％，Si 2.0％，Mn 0.7％，S 0.02％，P 0.03％，Ti 0.2％，V 0.05％，Mo 0.3％，Cu0.62％，其余为Fe，熔炼时在温度达到1470℃时同时添加含V原料及含Mo原料，在1530℃时添加钛铁，并采用硅铁孕育剂随流孕育；
步骤2、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具基体；
步骤3、将玻璃模具基体加热至970℃，然后以15℃/h冷却至760℃保温4小时时后随炉冷却至常温。玻璃模具使用寿命约92万次。
由各实施例和对比例得到的模具寿命实验可以看出，采用本发明方案获得的玻璃模具使用寿命较不喷焊模具有明显提升，而玻璃模具基体中Cu含量达到0.6～0.7％同时镍基合金粉末中B 0.95～1.05％，Zr 0.6～0.7％时显著提升模具寿命。

Claims (3)

1.一种铸铁玻璃模具内腔喷焊镍基合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：预热铸铁玻璃模具基体；采用等离子喷焊机对铸铁玻璃模具内腔表面喷焊镍基合金粉末，所述铸铁玻璃模具基体包含各组分质量百分比为：C 3.0～3.5％，Si 2.0～2.1％，Mn 0.5～0.75％，S<0.05％，P<0.05％，Ti 0.15～0.2％，V 0.05～0.1％，Mo 0.3～0.5％，Cu 0.6～0.7％，其余为Fe，所述镍基合金粉末包含各组分质量百分比为：C 0.1～0.2％，Cr 4.0～5.0％、Si1.0～3.0％、P 0.5～0.8％、B 0.95～1.05％，Zr 0.6～0.7％，其余为Ni。
2.根据权利要求1所述的铸铁玻璃模具内腔喷焊镍基合金的方法，其特征在于：所述预热铸铁玻璃模具基体温度为300～400℃。
3.根据权利要求1所述的铸铁玻璃模具内腔喷焊镍基合金的方法，其特征在于：所述等离子喷焊时，起始电流为100～110A，喷焊电流为130～135A。
CN201811623257.7A 2018-12-28 2018-12-28 铸铁玻璃模具内腔喷焊镍基合金的方法 Active CN109693027B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811623257.7A CN109693027B (zh) 2018-12-28 2018-12-28 铸铁玻璃模具内腔喷焊镍基合金的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811623257.7A CN109693027B (zh) 2018-12-28 2018-12-28 铸铁玻璃模具内腔喷焊镍基合金的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109693027A CN109693027A (zh) 2019-04-30
CN109693027B true CN109693027B (zh) 2021-05-28

Family

ID=66232260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811623257.7A Active CN109693027B (zh) 2018-12-28 2018-12-28 铸铁玻璃模具内腔喷焊镍基合金的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109693027B (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100347332C (zh) * 2004-08-11 2007-11-07 江门市威霖贸易有限公司 一种用于玻璃模具和铸铁火焰喷焊的镍基合金粉末
CN101255522B (zh) * 2007-12-26 2010-06-02 兰州理工大学 用于铝青铜表面激光熔覆的材料及激光熔覆方法
CN102041503B (zh) * 2009-12-29 2012-11-14 华中科技大学 铜及铜合金表面激光熔覆复合耐磨层及制备方法
JP5389000B2 (ja) * 2010-12-02 2014-01-15 株式会社神戸製鋼所 Ｎｉ基合金溶接金属、Ｎｉ基合金被覆アーク溶接棒
CN103121158A (zh) * 2013-03-05 2013-05-29 苏州东海玻璃模具有限公司 玻璃模具的喷焊处理工艺
CN105063545A (zh) * 2015-08-18 2015-11-18 无锡乐华自动化科技有限公司 玻璃模具型腔等离子弧喷焊方法
CN107400820A (zh) * 2017-07-17 2017-11-28 常熟市金诺精工模具有限公司 多元化黑色铸铁玻璃模具材料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109693027A (zh) 2019-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106947908B (zh) 一种连铸电渣生产4Cr5MoSiV1模具用钢的方法
CN103014534B (zh) 铸造热锻模具钢及其加工工艺
CN103014495B (zh) 高韧性高耐磨冷作模具钢及其加工工艺
CN109355653A (zh) 用于穿孔顶头修复的激光熔覆合金粉末及其制备、使用方法
CN103498075B (zh) 难变形高温合金和难变形高温合金件的制备方法
CN105671371A (zh) 一种合金模具的制造工艺
CN102021488A (zh) 核岛无缝钢管用钢及其生产方法
CN103350204A (zh) 密封环复合离心铸造的方法
CN109385573B (zh) 高速列车制动盘用合金铸钢材料及其制备方法
CN105088094A (zh) 一种控氮奥氏体不锈钢大锻件的制造方法
CN110343913A (zh) 一种铝基高强度复合材料及其制备方法
CN104438337A (zh) 一种用于带钢冷轧的耐磨轧辊及其制备方法
CN103691903A (zh) 离心铸造多元共晶高合金轧辊的制造工艺
CN103056624A (zh) 使用大型立式连铸圆坯生产优质锻材的方法、产品及其应用
CN111575595A (zh) 一种经济型热压铸模具钢及其制备方法
CN113999955A (zh) 一种隔热件的锻造模具及其成型工艺
CN111945055B (zh) 加硼高速钢辊环及其制备方法
CN85108041A (zh) 玻璃模具材料及其生产工艺
CN109693027B (zh) 铸铁玻璃模具内腔喷焊镍基合金的方法
CN103008617B (zh) 一种高速钢复合热轧轧辊的制备方法
CN108950134B (zh) 冷轧辊用电渣锭的重熔方法
CN102974771A (zh) 一种减压阀阀体的铸造成型制备方法
CN107794403A (zh) 一种zqa19‑4‑4‑2镍铝青铜合金管棒材制备方法
CN107267778B (zh) 一种炼镁还原罐及其制作方法
CN107828992A (zh) 一种低报废率的铝合金轮毂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant