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1、(10)申请公布号 CN 103157899 A (43)申请公布日 2013.06.19 CN 103157899 A *CN103157899A* (21)申请号 201310106464.6 (22)申请日 2013.03.29 B23K 10/02(2006.01) (71)申请人 常熟市红洲模具有限公司 地址 215500 江苏省苏州市常熟市东南开发 区 (72)发明人 赵良保 潘文华 赵丽欢 (74)专利代理机构 江苏圣典律师事务所 32237 代理人 程化铭 (54) 发明名称 铜基合金口模内腔全喷焊方法 (57) 摘要 本发明公开了一种铜基合金口模内腔全喷焊 方法， 该方法包括。
2、预热、 喷焊、 退火及加工等步骤， 该方法还包括在口模上设计多个熔池部位， 每个 熔池部位的直径大小设计为 2-6mm， 其中熔池部 位在内腔上的面积占待喷焊口模内腔表面积的 5-10%， 形成熔池的深度为 1-4mm， 这样在口模的 表面形成微型冶金层实现焊粉与工件间强有力的 冶金结合层， 这样口模工作带区域喷上强力结合 的焊层， 使其不易脱落， 延长口模的使用寿命。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 103157899 A CN 103157899 A。
3、 *CN103157899A* 1/1 页 2 1. 一种铜基合金口模内腔全喷焊方法， 包括以下步骤 ： （1） 将加工好的口模放于保温炉中加预热到 550-660 ； （2） 将预热好的待喷焊口模置于夹具上待喷焊 ； （3） 将等离子堆焊机的电流设置为 150 165A， 镍基粉末的送粉量设置为 25 30 克 / 分钟， 中心气压设置为 80 100 升 / 小时， 送粉气压设置为 40 80 升 / 小时， 保护气压 设置为 600 1000 升 / 小时， 并以 150 200mm/ 分钟的线速度进行喷焊 ； （4） 将喷焊好的产品置于退火炉中进行退火 ； （5） 待口模冷却后放置到机。
4、床上加工 ； 其特征在于 ： 在喷焊前包括在口模上设计多个熔池部位的步骤， 每个熔池部位的直径 大小设计为 2-6mm， 其中熔池部位在内腔上的面积占待喷焊口模内腔表面积的 5-10% ； 在喷焊过程中， 还包括步骤 ： 1） 在焊枪位于设计好的熔池部位时， 将等离子堆焊机的电流调整为 180 200A， 中心 气压调整为 170 190 升 / 小时， 在熔池部位形成深度为 1-4mm 的熔池 ； 2） 在熔池部位形成熔池后， 将等离子堆焊机的电流设置为 150 165A， 镍基粉末的送 粉量设置为 30 40 克 / 分钟， 中心气压设置为 80 100 升 / 小时， 送粉气压设置为 4。
5、0 80 升 / 小时， 保护气压设置为 600 1000 升 / 小时， 并以 100 120mm/ 分钟的线速度进行 喷焊， 使焊粉和工件形成微型的冶金结合层。 2. 根据权利要求 1 所述的铜基合金口模内腔全喷焊方法， 其特征在于 ： 所述熔池部位 在内腔上的面积占待喷焊口模内腔表面积的 6-8%。 权 利 要 求 书 CN 103157899 A 2 1/4 页 3 铜基合金口模内腔全喷焊方法 技术领域 0001 本发明涉及一种喷焊方法， 特别是一种利用等离子堆焊机的铜基合金口模内腔全 喷焊方法， 属于玻璃制品模具加工制造技术领域。 背景技术 0002 玻璃制品因其具有可靠的化学稳定性。
6、和阻隔性且对内容物无污染而成为世界公 认的安全、 优异的包装材料和装饰物品。其中玻璃包装制品又以瓶罐类为主， 据不完全统 计， 瓶罐类玻璃制品的销售额占日用玻璃生产厂商的总销售额 70% 以上。但是瓶罐类又以 其口部成形最难攻关， 原因其一 ： 瓶罐类的玻璃制品口部形状复杂， 且精度直接影响密封效 果， 所以尺寸精度要求较高 ； 其二 ： 为防止在瓶盖开启过程中 （如啤酒瓶） 瓶口碎裂而产生的 玻璃碎渣污染内容物， 而如果在消费者不知道内部有玻璃碎渣的情况下直接饮用那产生的 后果将十分严重， 所以口部成形处的强度要求较高 ； 其三 ： 因很多的玻璃瓶罐 （如饮料类） 开 启后直接饮用， 如果瓶。
7、罐口部有飞边或尖锐棱角， 将可能直接划伤人的口部。综上所述， 如 何生产高品质的玻璃瓶罐就必须充分考虑其口部成形。 归根结底 ： 玻璃模具， 尤其口模部分 质量要绝对可靠。 0003 影响瓶罐口部成形的主要是玻璃模具中的口模， 目前国内外制造口模的材料有两 种 ： 合金铸铁和铜基合金， 其中又因后者导热性较好， 高速成型时仍能保证玻璃制品质量， 因此颇受广大设计师们的重视。 0004 但是口模中最脆弱的地方决定了其最高的寿命， 目前大多数初模的寿命可以达到 60万次/副， 而一个铜合金口模的寿命经过测算只有12万次， 这也就意味着日用玻璃生 产厂商在生产过程中需不停地更换口模。 0005 目前。
8、技术人员采取在口模脆弱的哈呋合缝处喷焊进行硬边强化， 但是寿命顶多也 只能提高到23万次， 大部分口模还是因为型腔的开裂而报废， 能否将内型腔也进行喷焊 呢？方向是正确的， 但是难度很大， 生产过程中， 经过手工喷焊和氩弧焊的铜基合金口模焊 层很容易脱落， 另一方面又因为氩弧焊和手工焊的成本相对较高， 而且效率较低， 人们把目 光转到了等离子焊。但现状是 ： 等离子弧焊机在国内一直被业界视为 “阳春白雪” 而被局限 在精密焊接的范围内， 依现状分析， 等离子焊机在该领域的应用和发展应该有一个突破点。 近来， 等离子弧焊技术在玻璃模具制造领域也得到应用， 主要思路是在口模工作带区域喷 上焊层以延。
9、长口模的寿命， 可铜基合金不像铸铁合金喷焊那样容易结合， 工作一段时间经 常出现焊层剥落， 如何有效延长口模的使用寿命的问题点就聚焦到了如何实现焊层与铜基 合金之间强有力的结合。 发明内容 0006 本发明所要解决的技术问题是提供一种铜基合金口模内腔全喷焊方法， 该方法实 现焊层与铜基合金之间强有力的结合。 0007 为了解决上述技术问题， 本发明的技术方案是 ： 一种铜基合金口模内腔全喷焊方 说 明 书 CN 103157899 A 3 2/4 页 4 法， 包括以下步骤 ： 0008 （1） 将加工好的口模放于保温炉中加预热到 550-660 ； 0009 （2） 将预热好的待喷焊口模置于。
10、夹具上待喷焊 ； 0010 （3） 将等离子堆焊机的电流设置为 150 165A， 镍基粉末的送粉量设置为 25 30 克 / 分钟， 中心气压设置为 80 100 升 / 小时， 送粉气压设置为 40 80 升 / 小时， 保护气 压设置为 600 1000 升 / 小时， 并以 150 200mm/ 分钟的线速度进行喷焊 ； 0011 （4） 将喷焊好的产品置于退火炉中进行退火 ； 0012 （5） 待口模冷却后放置到机床上加工 ； 0013 本发明的关键点 ： 0014 在喷焊前包括在口模上设计多个熔池部位的步骤， 每个熔池部位的直径大小设 计为 2-6mm， 其中熔池部位 （所有的熔池。
11、部位） 在内腔上的面积占待喷焊口模内腔表面积的 5-10%（此时内腔面积或内腔表面面积仅指需要喷焊的内腔面积） ， 这样的比例在起到设计 目的的同时， 防止大面积熔池影响口模原有的性能， 如出现下榻的情况， 将严重影响影响口 模的性能。最佳的， 熔池部位在内腔上的面积占待喷焊口模内腔表面面积的 6-8%。 0015 在喷焊过程中， 还包括步骤 ： 0016 1） 在焊枪位于设计好的熔池部位时， 将等离子堆焊机的电流调整为 180 200A， 中心气压调整为 170 190 升 / 小时， 在熔池部位形成深度为 1-4mm 的熔池。 0017 熔池深度应适量， 不可以太深， 太深的熔池将直接影响。
12、口模的力学性能， 如硬度。 这是因为， 等离子弧气氛具有较强的还原性， 形成熔池过程中若大量损失元素碳等元素， 势 必影响硬度。 而适当地将熔池的尺寸放大有利于焊层与铜基合金之间的结合。 而电流越大， 熔池越深， 鉴于此原因， 本步骤中电流只是适当地增加， 能够迅速地形成熔池。 0018 2） 在熔池部位形成熔池后， 将等离子堆焊机的电流设置为 150 165A， 镍基粉末 的送粉量设置为 30 40 克 / 分钟， 中心气压设置为 80 100 升 / 小时， 送粉气压设置为 40 80 升 / 小时， 保护气压设置为 600 1000 升 / 小时， 并以 100 120mm/ 分钟的线速。
13、 度进行喷焊， 使焊粉和工件形成微型的冶金结合层。 0019 本步骤是本发明的重中之重， 送粉量增加的目的是为了使之迅速地与熔池结合。 0020 喷焊速度降低下来一方面保证了熔池部位的温度， 在未与焊层结合前， 其不会立 即冷却， 影响结合 ； 另一方面， 避免焊渣迅速冷却导致喷焊部位瑕疵， 保持的温度可以促使 焊层与焊渣结合， 灵活地消除焊渣的影响。 0021 本发明方法工艺焊接成本低， 可大大地节省焊粉， 焊接速率高， 可以实现自动化， 焊接的质量、 外观在焊接领域都是一个大的转型。本发明方法在口模的表面形成微型冶金 层实现焊粉与工件间强有力的冶金结合层， 这样口模工作带区域喷上强力结合的。
14、焊层， 使 其不易脱落， 延长口模的使用寿命。 具体实施方式 0022 实施例 1 0023 （1） 将加工好的口模放于保温炉中加预热到 550。 0024 （2） 将预热好的待喷焊口模置于夹具上待喷焊。 0025 （3） 在口模上设计多个熔池部位， 每个熔池部位直径的大小设计为 2mm， 其中熔池 说 明 书 CN 103157899 A 4 3/4 页 5 部位在内腔上的面积占待喷焊口模内腔表面积的 5%。 0026 （4） 将等离子堆焊机的电流设置为 150A， 镍基粉末的送粉量设置为 30 克 / 分钟， 中心气压设置为 100 升 / 小时， 送粉气压设置为 40 升 / 小时， 保。
15、护气压设置为 600 升 / 小 时， 并以 150mm/ 分钟的线速度进行喷焊。 0027 在焊枪位于设计好的熔池部位时， 将等离子堆焊机的电流调整为 180A， 中心气压 调整为 170 升 / 小时， 在熔池部位形成深度为 1mm 的熔池。 0028 在熔池部位形成熔池后， 将等离子堆焊机的电流设置为 150A， 镍基粉末的送粉量 设置为 40 克 / 分钟， 中心气压设置为 100 升 / 小时， 送粉气压设置为 40 升 / 小时， 保护气 压设置为 600 升 / 小时， 并以 100mm/ 分钟的线速度进行喷焊， 使焊粉和工件形成微型的冶 金结合层。 0029 （5） 将喷焊好的。
16、产品置于退火炉中进行退火。 0030 （6） 待口模冷却后放置到 CNC 数控机床上加工。 0031 实施例 2 0032 （1） 将加工好的口模放于保温炉中加预热到 660。 0033 （2） 将预热好的待喷焊口模置于夹具上待喷焊。 0034 （3） 在口模上设计多个熔池部位的步骤， 每个熔池部位直径的大小设计为 3mm， 其 中熔池部位在内腔上的面积占待喷焊口模内腔表面积的 8%。 0035 （4） 将等离子堆焊机的电流设置为 165A， 镍基粉末的送粉量设置为 25 克 / 分钟， 中心气压设置为 80 升 / 小时， 送粉气压设置为 80 升 / 小时， 保护气压设置为 1000 升 。
17、/ 小 时， 并以 200mm/ 分钟的线速度进行喷焊。 0036 在焊枪位于设计好的熔池部位时， 将等离子堆焊机的电流调整为 200A， 中心气压 调整为 190 升 / 小时， 在熔池部位形成深度为 3mm 的熔池。 0037 在熔池部位形成熔池后， 将等离子堆焊机的电流设置为 165A， 镍基粉末的送粉量 设置为 30 克 / 分钟， 中心气压设置为 80 升 / 小时， 送粉气压设置为 80 升 / 小时， 保护气压 设置为 1000 升 / 小时， 并以 120mm/ 分钟的线速度进行喷焊， 使焊粉和工件形成微型的冶金 结合层。 0038 （5） 将喷焊好的产品置于退火炉中进行退火。。
18、 0039 （6） 待口模冷却后放置到 CNC 数控机床上加工。 0040 实施例 3 0041 （1） 将加工好的口模放于保温炉中加预热到 660。 0042 （2） 将预热好的待喷焊口模置于夹具上待喷焊。 0043 （3） 在口模上设计多个熔池部位的步骤， 每个熔池部位直径的大小设计为 3mm， 其 中熔池部位在内腔上的面积占待喷焊口模内腔表面积的 6%。 0044 （4） 将等离子堆焊机的电流设置为165A， 镍基粉末的送粉量设置为25克/分钟， 中 心气压设置为 80 升 / 小时， 送粉气压设置为 90 升 / 小时， 保护气压设置为 800 升 / 小时， 并以 180mm/ 分钟。
19、的线速度进行喷焊。 0045 在焊枪位于设计好的熔池部位时， 将等离子堆焊机的电流调整为 200A， 中心气压 调整为 180 升 / 小时， 在熔池部位形成深度为 2mm 的熔池。 0046 在熔池部位形成熔池后， 将等离子堆焊机的电流设置为 165A， 镍基粉末的送粉量 说 明 书 CN 103157899 A 5 4/4 页 6 设置为 30 克 / 分钟， 中心气压设置为 80 升 / 小时， 送粉气压设置为 90 升 / 小时， 保护气压 设置为 800 升 / 小时， 并以 120mm/ 分钟的线速度进行喷焊， 使焊粉和工件形成微型的冶金 结合层。 0047 （5） 将喷焊好的产品置于退火炉中进行退火。 0048 （6） 待口模冷却后放置到 CNC 数控机床上加工。 0049 实施例 1、 2、 3 方法获得的口模经试验， 使用寿命均提高近 29%， 其硬度等力学性能 基本保持不变。 0050 上述实施例不以任何方式限制本发明， 凡是采用等同替换或等效变换的方式获得 的技术方案均落在本发明的保护范围内。 说 明 书 CN 103157899 A 6 。