模具材料RMD545电弧增材制造工艺

何旺, 韩庆璘, 张广军

(哈尔滨工业大学, 先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨 150001)

0 前言

热作模具受到高温和较大载荷作用,相比于其它的冷作模具和塑料模具更容易发生失效[1]。失效形式包括:磨损、变形、冷热疲劳裂纹和断裂,其中磨损和裂纹占据失效情况的比例超过了70%[2-3]。国内热锻模具的寿命通常不到国外的1/3[4],这大大增加了生产制造的成本。与更换新制造的模具相比,以旧模具为基础进行修复再制造,可以提高材料的利用率,降低制造成本,延长了模具的使用寿命,并且也符合循环利用、可持续发展的理念[5]。

当前,模具修复的方法主要有冷加工和热加工,冷加工需要对模具表面整体降低一定尺寸后翻新制造,导致材料利用率降低、可修复次数有限[6]。而热喷涂、电刷镀、增材制造等热加工方法可以提高材料利用率,节约成本,得到广泛的应用[7-10]。增材制造作为一种自下而上、逐层累积的材料加工方法,可以制造出大型且形状较为复杂的结构件,在航空、航天、医疗、汽车等领域得到越来越多的应用,正成为各大国争先发展的关键前沿技术。而电弧增材制造设备简单、生产效率高,熔敷金属致密性好,力学性能优良,在金属材料加工方面具有很大的优势,因而可以作为理想的模具修复方法。

应用于曲轴、汽轮机叶片等零件生产的热锻模具采用具有良好强度、热性和耐磨性的5CrNiMo钢,模具表面容易发生磨损和热疲劳等失效形式,需要对其进行修复[11]。……