对模具进行表面强化处理,加高频感应加热淬火、金属堆焊、等离子喷涂、热喷焊等,是提高模具使用寿命的有效途径。采用热喷焊工艺进行表面强化,具有喷焊层组织致密、无孔、表面光滑、结合强度高、喷焊层厚度可根据实际要求在0.2~3mm调整等特点,适用于玻璃模具材料。这里着重介绍3Cr2W8V合金的热喷焊工艺。采用NiCr-12自熔合金粉末作为喷焊材料,其成分为:wC=0.15%,wCr=10%,wB=2.5%,wSi=35%,wFe<12%,其余为Ni。合金粉末的熔点为1070℃,线膨胀系数为14~16mm/(m·℃),喷焊层的硬度为42HRC,合金中的镍、铬、硼各元素之间形成金属间化合物Ni2B、Ni3B、CrB,均对喷焊层有明显的强化作用,高温下聚集长大的速度很慢,适合于800℃高温下长期工作,因此喷焊层具有高的抗高温氧化能力和耐磨性。
喷焊工艺包括:模具表面处理—预热—喷敷—重熔—冷却。
⑴、表面处理的目的是除掉模具表面的油污和铁锈。
⑵、预热:为使焊料在模具表面正常铺展,喷焊前需要将模具预热到200~250℃,对粉末也要加热到150℃进行烘干处理。预热时禁止使用氧化性火焰,预热温度也不宜过高,以免在模具表面产生新的氧化物。
⑶、喷敷:采用SYH-E型火焰喷枪,载粉气体为氧气,燃烧气体为乙炔,喷焊枪与模具表面的距离在150~200mm之间.喷敷层的厚度以0.2~0.5mm为宜,这样的厚度能保证喷敷层在重熔时能充分熔化,并与基体紧密结合
⑷、重熔:然后将喷敷层加热到合金粉末的熔点范围,即其固相线和液相线之间的温度区间内进行重熔处理。重熔时采用SPH-C专用重熔枪。每次重熔后应用洁净的钢丝刷对喷焊层表面进行清理,除去喷焊层表面的熔渣。