【中国玻璃模具网】但日常生活中，各种玻璃制品随处可见，而玻璃模具是玻璃制品的主要成形工具。由于铸铁具有优良的铸造性能、易加工性，最重要的是具有热而不粘的性能，被广泛用于制作玻璃模具，未来铸铁仍将作为制作玻璃模具的主要材质。然而，铸铁材料耐磨性和抗高温氧化性能不佳，在玻璃模具使用过程中，模具型腔频繁交替与1100℃ 左右的玻璃熔体接触，造成玻璃模具骤冷骤热。同时，合缝面在模具启闭中互相摩擦撞击，因此，高温和磨损破坏使玻璃模具型腔尚可工作的情况下，合缝面和合缝线损坏导致玻璃模具过早失效。

    针对玻璃模具的主要失效形式，国内外目前采用了合金铸铁、蠕墨铸铁等材质制造模具，但这些材料使模具的铸造、机加工、导热性能变差。采用等离子弧喷焊技术在玻璃模具局部区域堆焊合金粉末，可有效改善玻璃模具的表面性能，强化模具表面，延长模具的使用寿命。并且，等离子弧喷焊层质量高、稀释率低并易实现自动化，因此推广该工艺的应用，对玻璃模具行业有重要的经济意义。

1 玻璃模具型腔等离子弧喷焊工艺
    以啤酒瓶成形模型腔为例，如图1所示。模具使用过程中模具合缝线、口脖接合线、底刃接合线(成模与底模接合线)因碰撞进行的维修占所有维修形式的80％ 。虽然模具其他部分没有损坏，接合线处的损坏也可导致模具过早失效。因此，在不改变玻璃模具整体性能的基础上，对接合线等处进行模具局部区域等离子弧喷焊，起到强化保护玻璃模具表面的作用，喷焊部位如图2所示。

1．1 喷焊工艺总体流程
    玻璃模具型腔等离子弧喷焊工艺流程大致可以分为：喷焊前机加工、预热、喷焊、喷焊后热处理。

    模具毛坯表面通常含有氧化皮、污锈等杂质，喷焊时易产生气孔和夹渣，喷焊之前进行初加工，这样可以获得高质量的喷焊工作层。合缝线用平头铣刀粗铣成宽3～5 mm。深1～2 mm 的矩形槽。由于口脖线和底刃接合线是圆弧曲线，采用球头铣刀半精铣(1．5～2．5)mmx45。倒角，其他部位根据要求进行粗铣。喷焊时冷工件受高温，喷焊处和基材热膨胀不同会导致焊缝产生裂纹。喷焊前将玻璃模具放人电炉中预热2～3 min，可有效防止裂纹的出现．预热温度一般为350～400℃ ，预热温度不宜过高。否则基材易被氧化，影响喷焊层的稀释率，降低焊层的硬度和耐磨性。喷焊后的玻璃模具冷却到室温时．喷焊接处存在较大的残余应力，为了稳定尺寸． 防止变形和裂纹，细化晶粒，喷焊后的模具应进行退火，将工件加热到600～700℃，保温1～2 h，随炉冷却到室温。

1．2 等离子弧喷焊基本原理及方法
    因等离子弧温度高，热量集中，作用时间短．焊粉和基体界面存在明显的互熔区．在基体产生较小热变形的情况下， 可获得高质量浓密的焊层组织。

    等离子弧喷焊设备由电源、引弧装置、控制系统、喷焊机械装置、喷焊枪等部分组成。喷焊枪作为等离子弧喷焊的关键设备，起到产生喷焊所需的等离子弧和输送合金粉末、保护气及离子气、冷却水的作用，其合理的工艺结构直接影响到焊层的质量 。工业纯氩气作为等离子气体和保护气，在进入等离子弧柱区，发生电离现象形成等离子体，经过喷嘴的机械压缩、热压缩、自磁压缩三重压缩，温度急剧升高，喷射速度极快。合金粉末通过送粉道进入弧柱区，瞬间被等离子焰流加热到熔融状态．并随同等离子焰流喷射沉积到工件表面上。

    喷焊时，将预热好的工件固定在工作台上。设定喷焊工艺参数。口脖线、底刃接合线形状都比合缝线小． 因此喷焊顺序为： 口脖线一底模线一合缝线。对于口脖线和底刃接合线处，为了减少圆弧直径处的收缩量，采取从半圆中间向两边喷焊的方法。喷焊时，喷焊枪微幅往复摆动，工件以一定的转速转动。喷焊完半圈， 喷焊枪回到初始位置并提起，工件转回初始位置，再喷焊另半圈。