CN116586906A - 一种1.2738钢塑胶模具的激光焊修复及其焊后热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种1.2738钢塑胶模具的激光焊修复及其焊后热处理方法，属于塑胶模具的修复领域。本发明首先采用与1.2738钢塑胶模具成分相同的焊丝材料在室温下对塑胶模具进行激光焊修复，再对塑胶模具修复区进行焊后热处理。热处理时，对塑胶模具修复区及其外沿10厘米范围内通过石英砂传热和保温，柔性加热毯加热进行焊后热处理。本发明所述的1.2738钢塑胶模具的激光焊修复及其焊后热处理方法不仅能有效的避免模具的氧化、显著节约能耗，提高热处理温度的均匀性和控制精度，而且还能使得修复区的维氏硬度与模具本体的维氏硬度的最大差值小于30HV。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑胶模具的激光焊修复及其焊后热处理方法，特别是涉及一种1.2738钢塑胶模具的激光焊修复及其焊后热处理方法。
背景技术
塑胶模具服役时为在注塑成型产品表面形成特定的纹路，在其服役前通常需要对其表面进行蚀纹，为获得一致性好的蚀纹效果，这就要求塑胶模具具有均匀的微观组织。然而，在实际生产中，经常出现塑胶模具机械加工超差、运输或服役过程中发生磕碰或磨损，从而导致模具尺寸超差不能正常使用。通常一副中型模具的成本就高达上百万元，因此必须对不能正常使用的塑胶模具进行修复。
激光焊是一种以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。它有热输入低，焊接变形小等优点，目前已被广泛用于塑胶模具的局部修复。但是在塑胶模具的激光焊修复过程，由于塑胶模具很大，激光焊焊缝冷却时，塑胶模具本身相当于一个无限大的冷体，使得熔化的焊缝金属的冷却速度非常快，从而形成超细晶的马氏体组织，这种微观组织明显有别于塑胶模具的原始组织，因此导致在蚀纹过程中，不能获得一致性好的纹路，严重影响注塑产品的表面质量。目前，激光焊修复模具的热影响区及焊缝微观组织与塑胶模具本体微观组织差异特别大的问题并没有得到有效的解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种1.2738钢塑胶模具的激光焊修复及其焊后热处理方法，使塑胶模具修复区的显微硬度与塑胶模具本体的显微硬度的差值小于30HV。
为达到上述目标，本发明采用下述技术方案：
首先采用与1.2738钢塑胶模具成分相同的焊丝材料在室温下对塑胶模具进行激光焊修复。
(1)再对塑胶模具进行焊后热处理
焊后热处理是指对塑胶模具激光焊修复区及其外沿10厘米范围内加热到250℃-700℃，并保温1-10小时。
对塑胶模具激光焊修复区及其外沿10厘米范围内加热并保温的优选温度为450℃-650℃，优选的保温时间为2-5小时。
塑胶模具激光焊修复区及其外沿10厘米范围内加热并保温，其实现方式为，在所需加热和保温的范围覆盖10-12厘米厚平均粒径小于0.5毫米的石英砂，石英砂填充在被耐火石棉包围的激光焊修复区及其外沿10厘米范围内，并在石英砂表面覆盖一张可柔性变形的加热毯。
可柔性变形的加热毯是指镶嵌了电阻加热丝的耐火石棉。
石英砂的中心处放置有热电偶，热电偶与温度控制器相连。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种1.2738钢塑胶模具的激光焊修复及其焊后热处理方法具有这样的有益效果，在焊后热处理过程中，采用石英砂传热和保温，并将测温热电偶放置于石英砂的中部，能显著提高温度的控制精度和加热温度的均匀性；采用柔性的加热毯进行加热，能有效的应对模具曲面加热需求的难题。在已有的研究中，通常对激光焊后的模具进行整体热处理或者采用氧乙炔火焰直接接触加热进行局部热处理，整体热处理需要加热整个模具，而实际生产中，往往仅需对模具的局部进行热处理，这样极大的增加了热处理的成本，并且在高温热处理时，将导致整个模具的严重氧化；而采用氧乙炔火焰直接接触加热对模具进行局部热处理，其温度控制精度和需要热处理区域的温度均匀性都很差，并且很容易因为加热温度过高导致加热区模具的晶粒显著粗化，甚至加热温度超过模具的奥氏体化问题，导致加热区发生马氏体相变，而使整个模具整体报废。本发明通过石英砂对模具进行均匀的传热和保温，通过四周包围石英砂的耐火石棉对石英砂和修复区模具保温，通过放置于石英砂中心的热电偶测温、覆盖在石英砂上的加热毯的加热以及连接热电偶和加热毯的温度控制器的控温，使得模具需要热处理的区域获得了高精度和高均匀的温度控制，进而实现修复区模具微观组织的精细调控，并且由于仅对模具的局部(修复区及其周围10厘米范围内)进行热处理，因此相对于整体热处理，能显著的降低能耗，节约成本。
附图说明
图1为本发明中1.2738钢塑胶模具激光焊修复及焊后热处理的示意图。
图中，1-塑胶模具；2-石英砂；3-耐火石棉；4-电阻加热丝；5-加热毯；6-热电偶；7-温度控制器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
现结合1.2738钢塑胶模具激光焊修复及焊后热处理的示意图进行具体说明，如图1所示，采用与1.2738钢塑胶模具1成分相同的焊丝材料在室温下对塑胶模具1进行激光焊修复，再对塑胶模具1激光焊修复区及其外沿10厘米范围内进行热处理，其中保温温度为250℃，保温时间为10小时。热处理时，对所需加热和保温的范围覆盖12厘米厚平均粒径小于0.5毫米的石英砂2，其中石英砂填充在被耐火石棉3包围的激光焊修复区及其外沿10厘米范围内，并在石英砂表面覆盖一张镶嵌了电阻加热丝4并可柔性变形的耐火石棉加热毯5。石英砂的中心处放置有热电偶6，热电偶与温度控制器7相连。最终塑胶模具修复区的显微硬度与塑胶模具本体的显微硬度的差值为28HV。
实施例2
采用与1.2738钢塑胶模具成分相同的焊丝材料在室温下对塑胶模具进行激光焊修复，再对塑胶模具激光焊修复区及其周围10厘米的范围进行热处理，其中保温温度为700℃，保温时间为1小时。热处理时，对所需加热和保温的范围覆盖11厘米厚平均粒径小于0.5毫米的石英砂，其中石英砂填充在被耐火石棉包围的激光焊修复区及其外沿10厘米范围内，并在石英砂表面覆盖一张镶嵌了电阻加热丝并可柔性变形的耐火石棉加热毯。石英砂的中心处放置有热电偶，热电偶与温度控制器相连。最终塑胶模具修复区的显微硬度与塑胶模具本体的显微硬度的差值为20HV。
实施例3
采用与1.2738钢塑胶模具成分相同的焊丝材料在室温下对塑胶模具进行激光焊修复，再对塑胶模具激光焊修复区及其周围10厘米的范围进行热处理，其中保温温度为380℃，保温时间为7小时。热处理时，对所需加热和保温的范围覆盖10厘米厚平均粒径小于0.5毫米的石英砂，其中石英砂填充在被耐火石棉包围的激光焊修复区及其外沿10厘米范围内，并在石英砂表面覆盖一张镶嵌了电阻加热丝并可柔性变形的耐火石棉加热毯。石英砂的中心处放置有热电偶，热电偶与温度控制器相连。最终塑胶模具修复区的显微硬度与塑胶模具本体的显微硬度的差值为10HV。
实施例4
采用与1.2738钢塑胶模具成分相同的焊丝材料在室温下对塑胶模具进行激光焊修复，再对塑胶模具激光焊修复区及其周围10厘米的范围进行热处理，其中保温温度为650℃，保温时间为3小时。热处理时，对所需加热和保温的范围覆盖10厘米厚平均粒径小于0.5毫米的石英砂，其中石英砂填充在被耐火石棉包围的激光焊修复区及其外沿10厘米范围内，并在石英砂表面覆盖一张镶嵌了电阻加热丝并可柔性变形的耐火石棉加热毯。石英砂的中心处放置有热电偶，热电偶与温度控制器相连。最终塑胶模具修复区的显微硬度与塑胶模具本体的显微硬度的差值为15HV。
实施例5
采用与1.2738钢塑胶模具成分相同的焊丝材料在室温下对塑胶模具进行激光焊修复，再对塑胶模具激光焊修复区及其周围10厘米的范围进行热处理，其中保温温度为550℃，保温时间为6小时。热处理时，对所需加热和保温的范围覆盖10厘米厚平均粒径小于0.5毫米的石英砂，其中石英砂填充在被耐火石棉包围的激光焊修复区及其外沿10厘米范围内，并在石英砂表面覆盖一张镶嵌了电阻加热丝并可柔性变形的耐火石棉加热毯。石英砂的中心处放置有热电偶，热电偶与温度控制器相连。最终塑胶模具修复区的显微硬度与塑胶模具本体的显微硬度的差值为6HV。
Claims (5)
1.一种1.2738钢塑胶模具的激光焊修复及其焊后热处理方法，其特征是：首先采用与1.2738钢塑胶模具成分相同的焊丝材料在室温下对塑胶模具进行激光焊修复，再对塑胶模具进行焊后热处理，所述焊后热处理是指将塑胶模具激光焊修复区及其外沿10厘米范围内，用加热装置加热到250℃-700℃，并保温1-10小时；所述对塑胶模具激光焊修复区及其外沿10厘米范围内加热并保温，加热并保温的实现方式为：在塑胶模具激光焊修复区及其外沿10厘米的范围覆盖10-12厘米厚且平均粒径小于0.5毫米的石英砂，并在石英砂表面覆盖一张可柔性变形的加热毯；加热装置由温度控制器控制。
2.根据权利要求1所述的一种1.2738钢塑胶模具的激光焊修复及其焊后热处理方法，其特征是：所述对塑胶模具激光焊修复区及其外沿10厘米范围内加热并保温的温度为450℃-650℃，保温时间为2-5小时。
3.根据权利要求1所述的一种1.2738钢塑胶模具的激光焊修复及其焊后热处理方法，其特征是：所述可柔性变形的加热毯为镶嵌了电阻加热丝的耐火石棉。
4.根据权利要求3所述的一种1.2738钢塑胶模具的激光焊修复及其焊后热处理方法，其特征是：所述石英砂的中心处放置有热电偶，热电偶与温度控制器相连。
5.根据权利要求4所述的一种1.2738钢塑胶模具的激光焊修复及其焊后热处理方法，其特征是：所述石英砂填充在被耐火石棉包围的激光焊修复区及其外沿10厘米范围内。
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