热作模具激光仿生耦合熔凝修复原理和应用.pdf

模具工业 2015年第4l卷第9期 热 作 模 具 激 光 仿 生 耦 合 熔 凝 修 复 原 理 及 应 用 徐鑫莉 ，蔡 鹏 ，徐 文’，支兴伟3刘 学 (1．吉林工商学院，吉林 长春 130507；2．中国第一汽车股份有限公司 技术中心，吉林 长春 130011；3．辽宁锦州95905部队，辽宁 锦州 121000；4．吉林东光奥成汽车制动系统 有限公司，吉林 长春 130022) 摘要：介绍了单元体成形过程中的熔凝作用，减少试样表面裂纹数量来实现热疲劳裂纹的修复，具有 良 好的力学性能，可以阻止裂纹的扩展，防止母材进一步受到破坏，提高了热疲劳寿命，实际应用中取得 了良好的效果 关键词：激光；修复；损伤；压铸模；仿生耦合 中图分类号：TG162．41 文献标识码：B 文章编号：1001—2168(2015)09-0064—04 Principleand application oflaser biomimeticcoupling melting repair for hotdie XU Xin．1i，CAIPeng，XU Wen ，ZHIXing．Wei，LIU Wen4 (1．JninBusinessandTechnologyCollege，Changchun，Jilin 130507，China；2．ChinaFAW Group Corporation RD Center，Chna gchun，Jilin 130011，China；3．LiaoningJinzhou Unit 95905，Jinzhou，Liaoning 121000，China；4．皿 in DongguangAoweiAutomobile Brake System Co．，Ltd．，Changchun，Jnin 130022，China) Abstract：Themelting function ofunitbody in theformingprocesswaspresented．The sam— ple achieved the repair ofthermalfatigue crack by reducing the number ofcracks on hte surface．It had good mechanicalproperties，which could keep hte crack from expansion and protecthte maternal from furtherdamaging． Keywords：laser；repair；injury；die·castnigdie；biomimeticcoupling 1 引 言 具有高度细化组织的单元体，通过高强度的冶 模具零件的热疲劳裂纹是一种表面裂纹，其宽 金结合镶嵌在性能相对薄弱的基体中，形成类似生 度窄、深度浅、分布随机，对于这种裂纹应及时修 物体表的耦合结构。由于单元体成形过程中熔凝 复，激光表面熔凝处理是在母材的基础上，不添加 作用，减少试样表面的裂纹数量，可 以实现热疲劳 辅助材料，利用激光高密度能量，使表层微小区域 裂纹的修复，同时具有 良好力学性能的单元体与基 快速熔化和凝固，在快速熔凝中裂纹得以愈合，修 体形成了耦合止裂结构，可以阻止裂纹的扩展，防 复后试样疲劳强度较基体得到了显著的提高，节省 止母材进一步受到破坏，提高了热疲劳寿命。 了制造时间及成本 ]。 (1)裂纹尖端钝化机制 。通过激光仿生耦合熔