H13钢激光填丝仿生耦合热疲劳性能分析

热疲劳龟裂是铝合金压铸模具的主要失效模式. 针对这一现象,利用激光表面熔凝技术及激光表面填丝技术耦合仿生强化模型对压铸模具表面进行强化,分析不同处理方式下热疲劳裂纹扩展形态,探索提高压铸模具寿命的方法. 试验利用Nd:YAG激光器对试样进行加工,每隔500次热疲劳循环后,观察不同试样裂纹扩展情况,5 000次循环后得出裂纹扩展形貌. 结果表明,经过激光表面填丝技术处理所得的仿生单元体硬度相对于激光表面熔凝处理所得单元体略有提高,经激光表面填丝技术处理的试样具有更高的抗热疲劳性能.     

仿生非光滑耦合模具的耐磨损和热疲劳性能研究

采用激光仿生数控制备系统,在H13热锻模具表面进行仿生非光滑耦合处理,并研究了仿生非光滑耦合处理对模具表面硬度、耐磨损性能和热疲劳性能的影响。结果表明,适当的激光工艺参数可制备出网格状的仿生非光滑耦合单元体,单元体横截面为凸包状单元体结构;与未进行表面处理的H13钢热锻模具相比,仿生非光滑耦合处理使模具的表面平均硬度增加19%,800℃磨损体积减小81.7%;1000次20~800℃冷热循环后模具的主裂纹平均宽度减小91.2%,平均深度减小87.3%。     

热作模具激光仿生耦合合金化修复热疲劳裂纹研究

介绍了仿生耦合合金化试样横截面的形貌、合金化单元体的组织、合金化单元体的硬度以及热疲劳性能,分析合金粉末Co50、Fe30A,通过激光仿生耦合合金化修复H13钢热作模具热疲劳裂纹,使得Co50试样能获得更好的抗热疲劳性能。     

新型热作模具的光纤激光焊接工艺

采用光纤激光焊接方法,对出现裂纹的AMAX新型热作模具进行焊接试验,并分析了焊接接头的显微组织、表面硬度、拉伸性能、热疲劳性能和抗高温氧化性能。结果表明,光纤激光焊接能使该新型热作模具获得较佳的焊接接头,达到全新模具的质量水平;经过光纤激光焊接后模具的表面硬度、热疲劳性能和高温抗氧化性较焊前均有相应提高。推广光纤激光焊接模具修复技术可在很大程度上延长模具的使用寿命。     

模具的复合激光熔敷改性工艺研究

采用感应一激光的复合激光熔敷技术,在H13钢热作模具表面制备了混合金属熔覆层,并进行了高温表面硬度涂层形貌、模具耐磨损性能和热疲劳性能的测试与分析。结果表明,复合激光熔敷可使模具的耐磨损性能和热疲劳性能较常规激光熔敷得到显著提高,25、300和600℃的磨损体积分别减小8%、91%和91%,网状裂纹从5级变为1级,主裂纹从4级变为1级,热裂纹从9级变为2级。耐磨损性能和热疲劳性能较常规激光熔敷得到了显著提高。     

减少压铸模裂纹的工艺研究与应用

为减少压铸模裂纹的产生,延长压铸模使用寿命,采用普通热作模具钢及高钼热作模具钢,试验了其开始产生龟裂纹的模次。考查两种模具钢表面氮化后开始出现龟裂纹的模次及龟裂纹的深度,并对模具加工的残余应力进行了分析。结果表明,相同产品、相同生产条件下,做了气体表面氮化的模具寿命比不处理模具寿命延长53%～75%。     

H13钢模具的表面强化技术

研究了低温化学热处理、高能束流表面处理等对H13钢表面性能及其模具寿命的影响。低温化学热处理主要介绍了离子渗氨、N-C共渗、N-C-V共渗、O-S-N共渗、S-N-C共渗、多元共渗表面强化技术，并指出了有利于提高H13钢热作模具寿命的较佳工艺参数；高能束流表面处理主要介绍了激光表面处理、高能束表面合金化及离子注入表面改性处理等技术及其最新进展。     

热作模具钢热疲劳行为的研究现状

热作模具工作过程中在承受上、下限温度循环的同时受到循环的机械应力,致使模具表层金属产生塑性变形,进而导致热裂纹萌生、扩展,形成热疲劳,热疲劳失效作为热作模具最主要的失效形式之一受到广泛关注。为此,本文叙述了热作模具钢热疲劳裂纹的测试方法、研究进展、失效机理及其评定标准,总结了热作模具钢热疲劳寿命的预测模型,展望了热作模具钢热疲劳行为的研究方向,预期对准确预测热作模具钢热疲劳寿命起推动作用。     

激光相变硬化在模具表面处理中的应用现状

简单介绍了激光相变硬化的特点、硬化机理、材料强化机理以及冷作模具、热作模具和塑料模具的表面处理要求,给出了常见的模具钢种以及经常使用激光相变硬化处理的钢种的一般工艺参数.     

激光表面熔覆技术提高斯太尔曲轴模具寿命的研究

为了提高斯太尔曲轴模具的使用寿命,在斯太尔曲轴模具材料5CrMnMo钢的堆焊层表面进行了激光合金化处理实验.通过工艺实验,分析了堆焊层激光合金化处理后的组织和显微硬度;通过优化工艺参数,获得了表面光洁、与基材形成良好冶金结合的模具表面强化层;合金强化层平均硬度达到HV0.2750.激光表面熔覆技术已应用于热锻模具,使斯太尔曲轴模具寿命提高了60％.     

激光淬火技术在模具表面处理中的应用与展望

简述了通过模具生产零件的优点及其在工业生产中的地位,而且对模具使用寿命的影响因素进行了分析,并对模具失效的主要形式做了简要说明。总结了以往人们对金属进行表面改性几种主要的工艺方法,将激光淬火技术与传统的热处理工艺进行了对比,并指出了激光淬火的优点。总体概括介绍了激光淬火技术的发展历史、激光淬火硬化机理,指出了影响激光淬火工艺的参数和确定三种主要影响因素大小的试验方法,并分析了激光淬火处理后工件不同深度的组织形成过程和相应的各项性能,尤其是对第一层的相变硬化层形成过程中的原子扩散机理作了详细说明。针对提高材料表面吸收激光率而预处理的有效方法及优点进行了论述。简述了激光淬火过程中常用激光器有CO2激光和YAG激光及相应的用途。列举了热作模具、冷作模具、塑料模具各种不同钢经不同的激光淬火参数淬火后,其硬化层的组织和相应的显微硬度,指出了这三种模具钢利用激光淬火的主要目的。最后对激光淬火技术的优缺点作了总结,并对模具表面激光改性的未来进行了展望。     

国内外模具用钢发展概况

我国模具工业近年来以每年15%左右的速度快速发展,2005年模具销售额610亿元,模具净进口总量为13.3亿美元.目前,我国的模具技术及模具寿命与一些工业发达国家相比,仍存在较大差距.正确的模具用材及其热处理在提高模具寿命中有重要作用.本文介绍了国内外冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢的发展概况、最新进展及我国模具钢发展中存在的问题和对策.     

汽车冲压模激光修复技术的研究

通过对汽车冲压模具激光熔覆、修复技术研究,主要介绍了激光修复技术原理及性能特点;工艺流程及时间安排;以及激光修复技术在冲压模具方面的应用,能够提高模具的表面质量,提高模具的使用寿命,降低维修模具的频次,提高制件的生产效率。     

压铸模具钢的选用浅析

为了获得更好的压铸模具寿命,有必要研究模具损坏的主要原因。模具失效主要是由于裂纹和冲蚀,保证工具钢的耐热性使其具有良好的高温强度,高温韧性和热传导性是关键。对热作模具钢进行了热疲劳性,热导率、横向冲击韧性及组织热疲劳裂纹的数据比较,选择正确的热作工具钢能大幅度提高模具寿命。结果表明,正确选择压铸模用钢,能提高模具的产品质量和延长使用寿命,且生产效率高、经济效益好。     

汽车前门板骨架热流道注射模设计

针对汽车前门板骨架塑件的结构和工艺特点,介绍模具的结构设计、工作过程及关键部位的设计,并分析了热流道在模具中的应用。经生产实践验证,模具结构合理、工作可靠,寿命长,对类似零件的注射模设计有一定的参考价值。     

复合包套模锻新工艺

复合包套由金属套与隔热片组成，运用复合包套模锻可获得理想的锻造温度，降低变形抗力，细化晶粒；消除锻造裂纹，改善锻件性能，提高模具寿命。西南铝加工厂运用复合包套模锻新工艺首次在国内实现了大型难变形金属精密锻件的生产，该文主要介绍其规律和实例     

激光强化技术在拉深模的应用

通过具体的实例,不仅阐述了使用激光强化技术解决拉深模具压边圈拉伤问题,而且通过模具材料及热处理的选择,进行激光强化处理,改变模具压边圈传统的制造工艺,并对模具的加工手段、方法、材料的选用等方面进行深入的探讨和研究.本文还阐述了激光强化处理的性能特点.模具采用激光强化技术后在使用寿命、降低废品率方面都有明显效果,数套模具验证结论显示了激光强化技术在模具应用的广泛前景.     

玻璃模具的激光合金化处理

通过对玻璃模具的合缝线进行激光合金化处理 ,使模具表面形成具有特殊性能的表面复合材料层 ,在不改变模具材料整体性能的基础上 ,使其寿命显著提高。     

热作模具钢热疲劳机理及性能改善的研究现状

热作模具钢的热疲劳性能是影响模具使用寿命的主要因素。对热作模具钢热疲劳性能的研究现状和评定方法进行了阐述,分析了组织演变、裂纹萌生和扩展对热疲劳性能的影响。同时对影响热疲劳性能的因素和改善热疲劳性能的方法进行了探讨和总结,并针对热作模具钢热疲劳研究的趋势进行了展望。     

电磁热止裂与激光熔覆再制造研究

热作模具钢因承受较大的冲击力且反复加热和冷却,容易产生表面裂纹。本实验利用电磁热效应理论,采用脉冲放电使裂纹尖端钝化形成焊口而止裂。继而采用激光熔覆修复方法填平裂纹,最终达到热作模具钢止裂并修复的目的。