模具修復和強化實用技術（簡體書）

本書立足實用、取材於生產實踐，在介紹模具失效、修復和強化特點，模具修復和強化所用材料與方法的基礎之上，詳細講解了冷作模具、熱作模具、塑料模具、玻璃模具和簡易模具的修復和強化的原理、工藝和方法，以及模具質量檢驗。本書作者長期在一線從事模具修復與再製造技術實踐，對國內外各種模具的修復有著豐富的實操經驗，深度掌握國內外模具材料與修復技術，為眾多企業解決了大量難題和生產應急問題，也積累了寶貴的經驗和技術。
本書適合模具行業的工程技術人員學習參考，也可供本科、高職高專院校材料成型與控制工程專業學生作為教材使用。

１、本書是某科研企業長期在模具修復和強化工作實踐中總結積累的技術經驗，極有價值和實用性。
２、本書以圖解的形式，系統梳理冷作模具、熱作模具、塑料模具等的修復技術。

在現代製造工業中，模具的設計與製造能力是衡量一個國家製造能力與水平的重要表征。經過多年努力，我國模具工業得到快速發展。20世紀90年代末，我國在大型、複雜、精密、高效和長壽命模具方面上了一個新臺階，其中CAD/CAM/CAE等技術得到廣泛應用，快速經濟制模技術在汽車行業得到應用，優質模具鋼的應用提高了模具壽命。相比之下，我國在模具表面強化和修復工藝技術方面的發展緩慢，當模具發生嚴重磨損、加工超差、熱處理裂紋、龜裂、斷裂等問題時，大多採用廢棄的辦法，浪費極大。尤其是對於使用進口大型模具的企業造成的浪費巨大。先進的模具表面強化與修復技術不僅可以解決以上問題，還可以延長原模具的使用壽命，給企業和社會帶來可觀的經濟效益和巨大的社會效益，這也是編寫本書的初衷。
我們自1991年開始學習國外先進模具表面強化及補焊修復技術，在近20年的工作中，跟隨科技的進步，不斷將激光焊接、氣相沉積、熱噴塗、電火花沉積等新材料、新工藝引入模具表面強化與修復技術中。現在，我們把積累的點滴經驗編輯成冊與大家分享，希望能夠對模具設計、生產製造和維修的技術同行們有參考價值。
本書由汪瑞軍研究員負責全書的統籌，馬小斌研究員負責統稿。汪瑞軍研究員和徐林高級技師編寫第1~3章；馬小斌研究員編寫第4~7章。本書的出版得到了北京市科技領軍人才培養工程的大力支持，羅洪軍研究員在本書的編寫過程中提供了大量應用實例和圖片，關成君研究員、鮑曼雨高級工程師以及碩士研究生徐招朋和司彥龍兩位同學在出版過程中提供了很多支持，在此一並表示感謝！書中還參考了許多寶貴的文獻，在此對原作者致以深深的謝意。
由於筆者水平有限，書中難免存在不足之處，敬請讀者批評指正。

編著者
於中國農業機械化科學研究院
2021年4月25日

第1章 概述 001
1.1 模具行業概述 002
1.2 模具的種類 003
1.3 模具失效及失效形式 004
1.3.1 模具壽命 004
1.3.2 模具的失效形式 005
1.3.3 模具失效的原因及預防措施 006
1.4 模具修復和強化的特點 007
1.4.1 模具材料和熱處理 007
1.4.2 模具製造和熱處理 008
1.4.3 模具鋼的焊接性 009
1.4.4 模具修復、強化方法和特點 010
1.5 模具修復和強化的前景與發展趨勢 012

第2章 模具修復、強化工藝方法和所用材料 014
2.1 模具修復、強化的工藝方法和要求 015
2.1.1 模具修復和強化的工藝方法 015
2.1.2 模具焊接修復的要求 021
2.2 模具修復和強化所用的材料 024
2.2.1 模具修復材料的性能要求 024
2.2.2 模具專用焊補材料 031
2.2.3 模具鋼自帶修復材料 035
2.2.4 鑄鐵堆焊材料 037

第3章 冷作模具的修復和強化技術 039
3.1 冷作模具材料 040
3.1.1 低合金冷作模具鋼 040
3.1.2 火焰淬火鋼 040
3.1.3 基體鋼 041
3.1.4 韌性較高的耐磨冷作模具鋼 041
3.1.5 粉末冶金高耐磨冷作模具鋼 042
3.1.6 中外模具鋼生產工藝和標準對比 044
3.2 冷作模具常見缺陷 047
3.2.1 刃口損傷 047
3.2.2 掉塊 047
3.2.3 裂紋與檢測 047
3.2.4 新模改型 048
3.3 冷剪切模具修復 048
3.3.1 脈衝鎢極氬氣保護焊機的使用 048
3.3.2 刃口小缺陷的修復 051
3.3.3 刃口嚴重損傷的修復 054
3.3.4 冷作模具裂紋焊補 057
3.3.5 冷作模具掉塊修復 059
3.4 冷拉延模具修復 061
3.4.1 冷拉延模具損傷原因 061
3.4.2 拉延模具補焊工藝 061
3.5 模具修復焊工培訓 064
3.6 堆焊方式製造冷剪切磨具 065
3.6.1 堆焊製造冷剪切磨具特點 065
3.6.2 粉末高速鋼 065
3.6.3 堆焊製造冷作模具工藝 066
3.7 冷作模具強化工藝 068
3.7.1 堆焊高韌性高耐磨焊料 068
3.7.2 等離子粉末堆焊高溫合金 068
3.7.3 移動式等離子粉末堆焊機 069
3.7.4 噴塗鉬基合金 069
3.7.5 鍍膜（PVD、CVD） 071
3.7.6 電刷鍍技術 071
3.8 汽車覆蓋件模具修復與堆焊製造 071
3.8.1 汽車覆蓋件灰口鑄鐵和合金鑄鐵模具修復 071
3.8.2 火焰淬火鋼模具修復 076
3.8.3 馬氏體時效鋼堆焊製造覆蓋件模具 077
3.9 30°銳角衝剪模具應用和修復 078
3.9.1 30°銳角衝剪模具應用 078
3.9.2 30°銳角衝剪模具修復 078
3.9.3 Casto TIG6055焊絲 079
3.10 覆蓋件模具製造對堆焊工藝的利用 079
3.11 熱噴塗工藝快速制模 079
3.11.1 噴塗制模工藝 079
3.11.2 電弧噴塗工藝和設備 080

第4章 熱作模具的修復和強化技術 083
4.1 熱作模具鋼 084
4.1.1 熱作模具的使用工況 084
4.1.2 熱作模具鋼的性能要求 084
4.1.3 熱作模具材料的選用 085
4.2 熱作模具的失效形式 087
4.3 壓鑄模具的修復與強化 088
4.3.1 壓鑄模具的失效形式 088
4.3.2 壓鑄模具的堆焊修復 091
4.3.3 電火花沉積技術在壓鑄模具表面強化中的應用 096
4.4 熱鍛、熱擠壓模具的焊接修復與堆焊強化 103
4.4.1 熱鍛、熱擠壓模具的失效形式 103
4.4.2 熱鍛、熱擠壓模具的堆焊修復 104

第5章 塑料模具的修復和強化技術 109
5.1 塑料模具鋼 110
5.1.1 塑料模具簡介 110
5.1.2 分類和工作條件 110
5.1.3 性能要求 111
5.1.4 鏡面度的概念 111
5.1.5 塑料模具用鋼的要求 113
5.1.6 塑料模具鋼選用 114
5.2 塑料模具的修復 118
5.2.1 塑料模具失效形式 118
5.2.2 塑料模具修復技術 121
5.2.3 焊接修復方法及其選擇 122
5.2.4 塑料模具焊接材料 123
5.3 塑料模具補焊工藝 124
5.3.1 焊接工藝 124
5.3.2 高鏡面度模具修復 127
5.3.3 絨面注塑模具修復 127
5.3.4 表面皮紋注塑模具修復 128
5.3.5 注塑口高溫合金強化 128
5.3.6 鈹青銅注塑模具修復 128
5.3.7 鑄鐵注塑模具修復 128

第6章 其他模具的修復和強化技術 132
6.1 玻璃模具的修復與強化 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與強化 136
6.2 簡易模具（鋅合金模具）的修復與強化 138
6.2.1 鋅合金模具用途 138
6.2.2 鋅合金模具修復工藝 138
6.2.3 焊後修復 139

第7章 模具修復的質量檢驗 140
7.1 宏觀檢測 141
7.2 無損檢測 142
7.3 硬度檢測 146
7.4 金相組織檢測 148
7.5 化學成分檢測 149

參考文獻 151