摘要：本文采用

YAG 固体激光器对模具钢 2738 进行熔覆修复试验工艺参数研究。得出最优

修复工艺，并在此基础上改变工艺参数，进而得出宏、微观形貌组织变化及硬度值变化规律。
 
　　关键词：注塑模具；激光熔覆；修复

 

　　

Abstract：In this paper, YAG solid-state lasers for cladding of 2738 steel mold repair test 

process  parameters  studied.  For  optimal  repair  process,  and  on  this  basis,  changes  in  process 
parameters,  and  then  come  to  the  macro  and  micro  organizational  changes  in  morphology  and 
hardness variation. 
　　

Keywords: injection mold; laser cladding; repair 

　　

 

　　前言：

 

　　

 随着数控加工装备水平的提高，我国注塑模具的发展速度越来越快，它已渐渐成为模

具品种的

“新星”。注塑模具在整个模具行业中所占的比重也伴随着中国汽车、电子通信、建筑

材料业的快速发展而逐年提高，而且发展速度是其他模具难以企及的。例如：注塑模具在汽
车行业的广泛应用，汽车作为现在交通的重要工具，其市场自然是巨大的，十分有潜力的
[1]。近年来，随着塑料产品的需求越来越多，对注塑模具的要求也就越来越高。因此，精密、
大型、复杂、长寿命注塑模具的发展将会高于总量发展速度

 [2] 。 

　　

 注塑模具作为一种长期性工作的工具，必然也会产生模具本身的失效，由于一些较为

精密、复杂的注塑模具生产周期较长、制造费用较高，所以失效后对其进行修复就成了重中
之重的问题。而且文献

[3]中已明确表明传统的修复模具手段，如：热喷涂、电刷镀、微脉冲

MIG 焊等已经不能满足那些精密程度高、复杂程度深的模具修复要求了，为此激光熔覆修
复技术受到了人们的广泛关注。较其他传统修复手段相比，激光熔覆修复具有以下特点：

 

　　（

1）激光熔覆可以再低熔点的工件上熔覆一层高硬度的熔覆层，从而大大提高工件表

面硬度，这样实现了利益的最大化，而且熔覆层可与基体形成优良的冶金结合，微观结构
细密，热影响区小。

 

　　（

2）在操作过程中可实现对工艺参数的自动化，使得整个过程简单、快捷。熔覆过程中

不产生有害气体或物质，防护也很容易

 [4] 。 

　　（

3）激光的光斑可较容易进入特别细小的区域或是其他修复手段难以接近的区域，而

且材料的消耗少，具有很高的性价比

 [5] 。 

　　

 激光熔覆过程是一个极其复杂的过程，而对工艺参数准确的控制更是获得良好修复质

量的保障。本文就从

 

　　

 

　　工艺参数的角度出发，得出了熔覆修复注塑模具的最优工艺参数，并在此基础上对工
艺参数进行改变，进而得出宏、微观形貌组织变化及硬度值的变化规律。

 

　　

1 实验材料及方法 

　　

1.1 实验材料 

　　

 本次试验采用预置丝式熔覆修复注塑模具试验，注塑模具（即基体）材料规格为

10mm×10mm×50mm 的矩形块，熔覆材料规格为 0.5mm×500mm。本篇论文所选基体材料和
熔覆材料同为

2738 钢，成分见表 1。 

　　

1.2 实验方法 

　　

 首先，根据文献[6]，引入单脉冲能量（W）定义：单脉冲能量是指脉冲激光器输出单

个脉冲激光的能量，这部分能量主要用来熔化熔覆材料和基体材料形成熔池。单脉冲能量的
方程式为：

W=UIτ×3%。W 为激光的单脉冲能量，单位为焦耳(J)；U 为激光器的外接电压，

单位为伏特

(V)；I 为通过激光器的电流，单位为安培(A)；τ 为激光器的脉冲宽度，单位为