【中國玻璃模具網(wǎng)】但日常生活中，各種玻璃制品隨處可見，而玻璃模具是玻璃制品的主要成形工具。由于鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性能、易加工性，最重要的是具有熱而不粘的性能，被廣泛用于制作玻璃模具，未來鑄鐵仍將作為制作玻璃模具的主要材質(zhì)。然而，鑄鐵材料耐磨性和抗高溫氧化性能不佳，在玻璃模具使用過程中，模具型腔頻繁交替與1100℃ 左右的玻璃熔體接觸，造成玻璃模具驟冷驟熱。同時(shí)，合縫面在模具啟閉中互相摩擦撞擊，因此，高溫和磨損破壞使玻璃模具型腔尚可工作的情況下，合縫面和合縫線損壞導(dǎo)致玻璃模具過早失效。

    針對玻璃模具的主要失效形式，國內(nèi)外目前采用了合金鑄鐵、蠕墨鑄鐵等材質(zhì)制造模具，但這些材料使模具的鑄造、機(jī)加工、導(dǎo)熱性能變差。采用等離子弧噴焊技術(shù)在玻璃模具局部區(qū)域堆焊合金粉末，可有效改善玻璃模具的表面性能，強(qiáng)化模具表面，延長模具的使用壽命。并且，等離子弧噴焊層質(zhì)量高、稀釋率低并易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因此推廣該工藝的應(yīng)用，對玻璃模具行業(yè)有重要的經(jīng)濟(jì)意義。

1 玻璃模具型腔等離子弧噴焊工藝
    以啤酒瓶成形模型腔為例，如圖1所示。模具使用過程中模具合縫線、口脖接合線、底刃接合線(成模與底模接合線)因碰撞進(jìn)行的維修占所有維修形式的80％ 。雖然模具其他部分沒有損壞，接合線處的損壞也可導(dǎo)致模具過早失效。因此，在不改變玻璃模具整體性能的基礎(chǔ)上，對接合線等處進(jìn)行模具局部區(qū)域等離子弧噴焊，起到強(qiáng)化保護(hù)玻璃模具表面的作用，噴焊部位如圖2所示。

1．1 噴焊工藝總體流程
    玻璃模具型腔等離子弧噴焊工藝流程大致可以分為：噴焊前機(jī)加工、預(yù)熱、噴焊、噴焊后熱處理。

    模具毛坯表面通常含有氧化皮、污銹等雜質(zhì)，噴焊時(shí)易產(chǎn)生氣孔和夾渣，噴焊之前進(jìn)行初加工，這樣可以獲得高質(zhì)量的噴焊工作層。合縫線用平頭銑刀粗銑成寬3～5 mm。深1～2 mm 的矩形槽。由于口脖線和底刃接合線是圓弧曲線，采用球頭銑刀半精銑(1．5～2．5)mmx45。倒角，其他部位根據(jù)要求進(jìn)行粗銑。噴焊時(shí)冷工件受高溫，噴焊處和基材熱膨脹不同會(huì)導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生裂紋。噴焊前將玻璃模具放人電爐中預(yù)熱2～3 min，可有效防止裂紋的出現(xiàn)．預(yù)熱溫度一般為350～400℃ ，預(yù)熱溫度不宜過高。否則基材易被氧化，影響噴焊層的稀釋率，降低焊層的硬度和耐磨性。噴焊后的玻璃模具冷卻到室溫時(shí)．噴焊接處存在較大的殘余應(yīng)力，為了穩(wěn)定尺寸． 防止變形和裂紋，細(xì)化晶粒，噴焊后的模具應(yīng)進(jìn)行退火，將工件加熱到600～700℃，保溫1～2 h，隨爐冷卻到室溫。

1．2 等離子弧噴焊基本原理及方法
    因等離子弧溫度高，熱量集中，作用時(shí)間短．焊粉和基體界面存在明顯的互熔區(qū)．在基體產(chǎn)生較小熱變形的情況下， 可獲得高質(zhì)量濃密的焊層組織。

    等離子弧噴焊設(shè)備由電源、引弧裝置、控制系統(tǒng)、噴焊機(jī)械裝置、噴焊槍等部分組成。噴焊槍作為等離子弧噴焊的關(guān)鍵設(shè)備，起到產(chǎn)生噴焊所需的等離子弧和輸送合金粉末、保護(hù)氣及離子氣、冷卻水的作用，其合理的工藝結(jié)構(gòu)直接影響到焊層的質(zhì)量 。工業(yè)純氬氣作為等離子氣體和保護(hù)氣，在進(jìn)入等離子弧柱區(qū)，發(fā)生電離現(xiàn)象形成等離子體，經(jīng)過噴嘴的機(jī)械壓縮、熱壓縮、自磁壓縮三重壓縮，溫度急劇升高，噴射速度極快。合金粉末通過送粉道進(jìn)入弧柱區(qū)，瞬間被等離子焰流加熱到熔融狀態(tài)．并隨同等離子焰流噴射沉積到工件表面上。

    噴焊時(shí)，將預(yù)熱好的工件固定在工作臺上。設(shè)定噴焊工藝參數(shù)?？诓本€、底刃接合線形狀都比合縫線?。?因此噴焊順序?yàn)椋?口脖線一底模線一合縫線。對于口脖線和底刃接合線處，為了減少圓弧直徑處的收縮量，采取從半圓中間向兩邊噴焊的方法。噴焊時(shí)，噴焊槍微幅往復(fù)擺動(dòng)，工件以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。噴焊完半圈， 噴焊槍回到初始位置并提起，工件轉(zhuǎn)回初始位置，再噴焊另半圈。