模具堆焊修復(fù)在歐美國(guó)家是模鍛行業(yè)普遍采用的模具翻新修復(fù)技術(shù)，該技術(shù)最早應(yīng)用于航空、航天及軍事領(lǐng)域，后廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，是一種比較成熟的技術(shù)。

鍛造模具使用條件苛刻，工作時(shí)受力狀態(tài)復(fù)雜，除了承受較大的壓應(yīng)力外，還受到熾熱金屬對(duì)模具型腔的加熱和劇烈摩擦，冷卻與潤(rùn)滑時(shí)反復(fù)的“冷擊”引起的溫度應(yīng)力，而且同一模具在不同的工作部位承受的作用力不同，受熱時(shí)間也有較大的差異，所以模具雖然有脆性裂紋、熱疲勞龜裂、熱磨損、變形等多種失效形式，但大部分模具通常還是以綜合形式失效。傳統(tǒng)的制作工藝中，在模具進(jìn)行淬火等熱處理時(shí)都是以整塊模具為單位進(jìn)行的，也就是說(shuō)，進(jìn)行淬火時(shí)是模塊整體進(jìn)入淬火池，所以模塊進(jìn)行淬火后表面的硬度各個(gè)部位差別不大，然而模具在工作時(shí)不同的工作部位承受的作用力不同，受熱情況也有較大的差異，這時(shí)模具就會(huì)表現(xiàn)出不同的損壞狀況，例如大部分模具型腔的根部由于壓應(yīng)力比較集中很容易出現(xiàn)深度裂紋，這就需要降低模具型腔根部的硬度以提高此部位的韌性，而模具飛邊橋或者型腔內(nèi)凸臺(tái)等部位受到大量的金屬?zèng)_刷極易出現(xiàn)磨損，這就需要提高模具此部位的硬度來(lái)增強(qiáng)模具的耐磨性。很多模具對(duì)于這種不同部位的硬度要求差別是非常大的，但整體淬火的模具是無(wú)法實(shí)現(xiàn)這種不同的硬度要求的，而堆焊修復(fù)可以根據(jù)模具不同的硬度要求選用不同性質(zhì)的焊材來(lái)實(shí)現(xiàn)同一塊模具的多種硬度。

現(xiàn)在的模具一般都由同一種金屬組成，有的采用“鑲心模”的方式來(lái)提高模具型腔的力學(xué)性能，雖然這樣能起到一定效果，但無(wú)法滿(mǎn)足模具因不同部位受力、受熱不同而需用不同金屬組織的要求，而堆焊修復(fù)的方法可以滿(mǎn)足此項(xiàng)要求。下面以較常用的5CrNiMo和某公司代理的X形焊接合金的性能比較來(lái)說(shuō)明。

5CrNiMo模具鋼在使用過(guò)程中受坯料加熱的作用會(huì)產(chǎn)生碳化物球化現(xiàn)象，這會(huì)導(dǎo)致模具在使用過(guò)程中一直在軟化，硬度不斷降低，也就是說(shuō)，5CrNiMo的高溫穩(wěn)定性不是很好；而X形焊接合金為單一奧氏體鋼，不存在相變，在500～600℃時(shí)組織穩(wěn)定，模具從開(kāi)始使用到最后工作完畢硬度變化很小，這就大大增加了模具的耐磨性。

熱鍛模在高溫下工作，要求材料必須具有良好的抗氧化性能。Cr是主要的抗氧化元素，5CrNiMo鋼中僅含有0.7%左右的Cr，模具鋼表面在高溫下形成低含量的氧化膜，這種氧化膜多孔，而且很容易被工件材料所磨掉；而X形焊接合金含有12%左右的的Cr，可以在表面形成致密且防護(hù)性良好的以Cr2O3為主的氧化膜，抗氧化性良好，可顯著增加模具的耐磨性。

因?yàn)槟＞叩母叨仁怯邢薜?，所以在下落降面時(shí)都希望下落很薄一層就可以見(jiàn)到新的金屬面，這樣不僅機(jī)加的成本低，而且還可以增加模具的翻新次數(shù)，也就是延長(zhǎng)模具的使用壽命。但使用過(guò)的模具型腔會(huì)呈現(xiàn)出多種損壞形式，尤其是型腔內(nèi)部的裂紋，它們呈不規(guī)則走向，如果降面厚度太小，很難把裂紋徹底清除干凈，加工后的模具型腔內(nèi)有裂紋源，下次使用時(shí)有裂紋源的部位很快會(huì)產(chǎn)生更大的裂紋，造成模具過(guò)快失效。如果想徹底清除裂紋，就需要增加降面的厚度，這樣不僅造成加工費(fèi)用攀升，更重要的是大幅減少了模具可以降面的次數(shù)，使模具提前報(bào)廢。

    堆焊修復(fù)的方法是先用碳弧氣刨沿裂紋的走向把裂紋徹底清除干凈，再用抗拉強(qiáng)度非常高的焊材比如Y形焊接合金把裂紋焊接修復(fù)完畢，再進(jìn)行降面等后續(xù)處理，這樣既可以從根本上解決裂紋的問(wèn)題，又減小了降面厚度和加工時(shí)間。

   模具型腔內(nèi)的特殊部位比如型腔內(nèi)的凸出部位因與熱坯料接觸時(shí)間較長(zhǎng)、受熱快而導(dǎo)致硬度降低快，加之此部位受力較大，極易造成該部位磨損或者塌陷，而模具其他部位完好無(wú)損，只是因?yàn)樵摬课坏脑缙谑?dǎo)致整副模具不能使用。這種情況下，可以通過(guò)選用耐高溫的紅硬性好的焊材比如X形焊接合金局部焊接凸臺(tái)來(lái)延長(zhǎng)模具的壽命，因?yàn)楹附恿糠浅Ｐ?，所以焊接修?fù)的成本非常低，用極低的成本可以大大延長(zhǎng)模具的壽命。