超声波焊接模具是在专用的真空热处理炉中进行加工的。

2026-01-09

超声波模具和超声波钢模是超声波焊接设备的核心部件，其表面精度、硬度和耐磨性直接决定焊接质量。在钢模制造过程中， 在专用炉中进行真空热处理 这是提升钢模性能的关键步骤。深圳市城冠智能超声波有限公司（以下简称“城冠智能”）作为中国专业的超声波焊接设备及模具供应商，通过定制真空热处理炉工艺，在钢模的精度和使用寿命方面实现了双重突破。

一、超声波钢模热处理的核心要求

超声波钢模通常由以下材料制成： 模具钢（例如 SKD11、DC53） 并且需要承受高频振动、摩擦和冲击，因此对热处理有严格的要求。

高硬度 表面硬度需达到HRC58~62，以确保耐磨性；
低变形 钢模的精度必须控制在0.01mm以内，热处理后的变形量必须小于0.005mm；
无氧化 钢模表面必须保持光滑，以免影响后续研磨的精度。

传统热处理容易导致钢模氧化和过度变形，而城冠智能则采用 定制真空热处理炉 这与这些需求完美契合。

二、城冠智能真空热处理炉的定制化配置

为了适应超声波钢模体积小、精度高的特点，城冠智能与设备制造商合作，定制开发了一款定制的超声波钢模。 小型精密真空热处理炉 核心配置如下：

炉体参数 有效尺寸φ200×300mm，适用于每次批量加工10~15个钢模；
真空系统 采用分子泵装置维持 5×10⁻³Pa 的稳定真空，从而防止钢模表面氧化；
温度控制系统 ：4 个独立的温度控制区，温度均匀性 ±1℃，确保钢模各区域硬度一致；
冷却系统 ：分阶段气体淬火（先用 1MPa 氮气快速冷却，再用 0.3MPa 氮气缓慢冷却）以减少热应力变形。

三、超声波钢模真空热处理炉工艺流程（城冠智能实践）

城冠智能将真空热处理工艺融入到整个钢模制造过程中。具体步骤如下：

1.炉内装料完毕后，钢模经数控机床加工成型，表面油污和毛刺均已清除干净。随后，使用石墨夹具进行夹紧。

由程冠智能定制（避免钢模粘在夹具上），并均匀地排列在炉料托盘上。

2.真空和加热关闭炉门后，先抽真空至低真空（10⁻¹Pa）以去除空气，然后将真空度提升至目标值（5×10⁻³Pa）；加热至850℃

以 5℃/分钟的速率加热，保温 20 分钟（以满足 SKD11 材料的奥氏体化要求）。

3.真空淬火冷却过程是通过用1MPa高纯氮气快速冷却钢模，将温度从850℃降至200℃（冷却速率15℃/s）。然后，

为避免应力集中，将温度切换至 0.3MPa 氮气，缓慢冷却至室温。

4.真空回火和淬火时，将钢模放回特制炉中，加热至200℃，保温60分钟，以消除淬火内应力并使其稳定。

钢模的尺寸（通过此工艺，程冠智能将钢模的变形控制在 0.003 毫米以内）。

5.熔炉钢模表面光亮，无氧化痕迹。经硬度测试（HRC60±1）和精度测试（三维扫描仪）后，进入后续抛光工序。

6.四、专用炉真空热处理的技术价值（以城冠智能案例研究）

通过定制的真空热处理炉工艺，城冠智能的超声波钢模实现了：

延长寿命 钢模的平均使用寿命已从传统工艺的 50,000 次焊接循环增加到 120,000 次循环；
精度稳定 钢模的重复性保持在0.01mm以内，焊接产品的合格率提高到99.5%；
降低成本 后续研磨和返工工序的减少，使单个钢模的制造成本降低了 15%。

作为一家超声波焊接领域的技术驱动型企业，城冠智能已将真空热处理炉技术深度整合到自身业务中。