模具修复和强化实用技术

１、本书是某科研企业长期在模具修复和强化工作实践中总结积累的技术经验，极有价值和实用性。
２、本书以图解的形式，系统梳理冷作模具、热作模具、塑料模具等的修复技术。

本书立足实用、取材于生产实践，在介绍模具失效、修复和强化特点，模具修复和强化所用材料与方法的基础之上，详细讲解了冷作模具、热作模具、塑料模具、玻璃模具和简易模具的修复和强化的原理、工艺和方法，以及模具质量检验。本书作者长期在一线从事模具修复与再制造技术实践，对国内外各种模具的修复有着丰富的实操经验，深度掌握国内外模具材料与修复技术，为众多企业解决了大量难题和生产应急问题，也积累了宝贵的经验和技术。
本书适合模具行业的工程技术人员学习参考，也可供本科、高职高专院校材料成型与控制工程专业学生作为教材使用。

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第1章 概述  001
1.1 模具行业概述  002
1.2 模具的种类  003
1.3 模具失效及失效形式  004
1.3.1 模具寿命  004
1.3.2 模具的失效形式  005
1.3.3 模具失效的原因及预防措施  006
1.4 模具修复和强化的特点  007
1.4.1 模具材料和热处理  007
1.4.2 模具制造和热处理  008
1.4.3 模具钢的焊接性  009
1.4.4 模具修复、强化方法和特点  010
1.5 模具修复和强化的前景与发展趋势  012

第2章 模具修复、强化工艺方法和所用材料  014
2.1 模具修复、强化的工艺方法和要求  015
2.1.1 模具修复和强化的工艺方法  015
2.1.2 模具焊接修复的要求  021
2.2 模具修复和强化所用的材料  024
2.2.1 模具修复材料的性能要求  024
2.2.2 模具专用焊补材料  031
2.2.3 模具钢自带修复材料  035
2.2.4 铸铁堆焊材料  037

第3章 冷作模具的修复和强化技术  039
3.1 冷作模具材料  040
3.1.1 低合金冷作模具钢  040
3.1.2 火焰淬火钢  040
3.1.3 基体钢  041
3.1.4 韧性较高的耐磨冷作模具钢  041
3.1.5 粉末冶金高耐磨冷作模具钢  042
3.1.6 中外模具钢生产工艺和标准对比  044
3.2 冷作模具常见缺陷  047
3.2.1 刃口损伤  047
3.2.2 掉块  047
3.2.3 裂纹与检测  047
3.2.4 新模改型  048
3.3 冷剪切模具修复  048
3.3.1 脉冲钨极氩气保护焊机的使用  048
3.3.2 刃口小缺陷的修复  051
3.3.3 刃口严重损伤的修复  054
3.3.4 冷作模具裂纹焊补  057
3.3.5 冷作模具掉块修复  059
3.4 冷拉延模具修复  061
3.4.1 冷拉延模具损伤原因  061
3.4.2 拉延模具补焊工艺  061
3.5 模具修复焊工培训  064
3.6 堆焊方式制造冷剪切磨具  065
3.6.1 堆焊制造冷剪切磨具特点  065
3.6.2 粉末高速钢  065
3.6.3 堆焊制造冷作模具工艺  066
3.7 冷作模具强化工艺  068
3.7.1 堆焊高韧性高耐磨焊料  068
3.7.2 等离子粉末堆焊高温合金  068
3.7.3 移动式等离子粉末堆焊机  069
3.7.4 喷涂钼基合金  069
3.7.5 镀膜（PVD、CVD）  071
3.7.6 电刷镀技术  071
3.8 汽车覆盖件模具修复与堆焊制造  071
3.8.1 汽车覆盖件灰口铸铁和合金铸铁模具修复  071
3.8.2 火焰淬火钢模具修复  076
3.8.3 马氏体时效钢堆焊制造覆盖件模具  077
3.9 30°锐角冲剪模具应用和修复  078
3.9.1 30°锐角冲剪模具应用  078
3.9.2 30°锐角冲剪模具修复  078
3.9.3 Casto TIG6055焊丝  079
3.10 覆盖件模具制造对堆焊工艺的利用  079
3.11 热喷涂工艺快速制模  079
3.11.1 喷涂制模工艺  079
3.11.2 电弧喷涂工艺和设备  080

第4章 热作模具的修复和强化技术  083
4.1 热作模具钢  084
4.1.1 热作模具的使用工况  084
4.1.2 热作模具钢的性能要求  084
4.1.3 热作模具材料的选用  085
4.2 热作模具的失效形式  087
4.3 压铸模具的修复与强化  088
4.3.1 压铸模具的失效形式  088
4.3.2 压铸模具的堆焊修复  091
4.3.3 电火花沉积技术在压铸模具表面强化中的应用  096
4.4 热锻、热挤压模具的焊接修复与堆焊强化  103
4.4.1 热锻、热挤压模具的失效形式  103
4.4.2 热锻、热挤压模具的堆焊修复  104

第5章 塑料模具的修复和强化技术  109
5.1 塑料模具钢  110
5.1.1 塑料模具简介  110
5.1.2 分类和工作条件  110
5.1.3 性能要求  111
5.1.4 镜面度的概念  111
5.1.5 塑料模具用钢的要求  113
5.1.6 塑料模具钢选用  114
5.2 塑料模具的修复  118
5.2.1 塑料模具失效形式  118
5.2.2 塑料模具修复技术  121
5.2.3 焊接修复方法及其选择  122
5.2.4 塑料模具焊接材料  123
5.3 塑料模具补焊工艺  124
5.3.1 焊接工艺  124
5.3.2 高镜面度模具修复  127
5.3.3 绒面注塑模具修复  127
5.3.4 表面皮纹注塑模具修复  128
5.3.5 注塑口高温合金强化  128
5.3.6 铍青铜注塑模具修复  128
5.3.7 铸铁注塑模具修复  128

第6章 其他模具的修复和强化技术  132
6.1 玻璃模具的修复与强化  133
6.1.1 玻璃模具及玻璃模具使用材料  133
6.1.2 玻璃模具的失效形式与强化  136
6.2 简易模具（锌合金模具）的修复与强化  138
6.2.1 锌合金模具用途  138
6.2.2 锌合金模具修复工艺  138
6.2.3 焊后修复  139

第7章 模具修复的质量检验  140
7.1 宏观检测  141
7.2 无损检测  142
7.3 硬度检测  146
7.4 金相组织检测  148
7.5 化学成分检测  149

参考文献  151

在现代制造工业中，模具的设计与制造能力是衡量一个国家制造能力与水平的重要表征。经过多年努力，我国模具工业得到快速发展。20世纪90年代末，我国在大型、复杂、精密、高效和长寿命模具方面上了一个新台阶，其中CAD/CAM/CAE等技术得到广泛应用，快速经济制模技术在汽车行业得到应用，优质模具钢的应用提高了模具寿命。相比之下，我国在模具表面强化和修复工艺技术方面的发展缓慢，当模具发生严重磨损、加工超差、热处理裂纹、龟裂、断裂等问题时，大多采用废弃的办法，浪费极大。尤其是对于使用进口大型模具的企业造成的浪费巨大。先进的模具表面强化与修复技术不仅可以解决以上问题，还可以延长原模具的使用寿命，给企业和社会带来可观的经济效益和巨大的社会效益，这也是编写本书的初衷。
我们自1991年开始学习国外先进模具表面强化及补焊修复技术，在近20年的工作中，跟随科技的进步，不断将激光焊接、气相沉积、热喷涂、电火花沉积等新材料、新工艺引入模具表面强化与修复技术中。现在，我们把积累的点滴经验编辑成册与大家分享，希望能够对模具设计、生产制造和维修的技术同行们有参考价值。
本书由汪瑞军研究员负责全书的统筹，马小斌研究员负责统稿。汪瑞军研究员和徐林高级技师编写第1~3章；马小斌研究员编写第4~7章。本书的出版得到了北京市科技领军人才培养工程的大力支持，罗洪军研究员在本书的编写过程中提供了大量应用实例和图片，关成君研究员、鲍曼雨高级工程师以及硕士研究生徐招朋和司彦龙两位同学在出版过程中提供了很多支持，在此一并表示感谢！书中还参考了许多宝贵的文献，在此对原作者致以深深的谢意。
由于笔者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请读者批评指正。

编著者  
于中国农业机械化科学研究院  
2021年4月25日