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標(biāo)題: 鑄造焊補(bǔ)----請(qǐng)教 [打印本頁(yè)]

作者: 大浪浪 時(shí)間: 2008-4-2 10:48
標(biāo)題: 鑄造焊補(bǔ)----請(qǐng)教
各位前輩，鑄造以后的件要焊補(bǔ)，這個(gè)是個(gè)什么概念呢？為什么要補(bǔ)？我去鑄造廠看，他們說(shuō)有的是熱處理以后補(bǔ)（這個(gè)記不大清楚了）？還是熱處理之前補(bǔ)？補(bǔ)完了怎么看補(bǔ)的好不好？還是探傷嗎？我們的鑄件是鋁合金的，希望能有人指點(diǎn)一下方向。謝了先。

作者: 皖鄉(xiāng) 時(shí)間: 2008-4-3 14:01
我們只做過(guò)鑄鋼件的，對(duì)于鋁合金的，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該差不多，我們沒(méi)有做過(guò)，不過(guò)你應(yīng)該查一下標(biāo)準(zhǔn)。

[ 本帖最后由皖鄉(xiāng) 于 2008-4-3 14:02 編輯 ]

作者: 大浪浪 時(shí)間: 2008-4-7 15:46
鑄造補(bǔ)焊還有標(biāo)準(zhǔn)？是什么樣的標(biāo)準(zhǔn)啊？

作者: 小天鵝 時(shí)間: 2008-4-10 23:52
鋁合金鋁合金缺陷修復(fù)新工藝應(yīng)用研究
類型：其它點(diǎn)擊次數(shù)：1048
1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 　　批量生產(chǎn)的低壓薄壁容器，零件大部分采用ZL115壓差鑄造毛坯。雖然鑄件經(jīng)過(guò)X光探傷檢測(cè)，但是由于結(jié)構(gòu)特征的限制和鑄造缺陷的大小與分布的敏感方向不同，有些缺陷在X光片上不能明顯呈現(xiàn)出來(lái)，常常在機(jī)械加工之后發(fā)現(xiàn)，有些直徑微小的穿透性氣孔只能在壓力試驗(yàn)之后發(fā)現(xiàn)。這嚴(yán)重影響到產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度，甚至造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。一些常規(guī)焊補(bǔ)方法均不能很好地滿足技術(shù)要求。為了驗(yàn)證該項(xiàng)新工藝對(duì)解決鑄鋁零件機(jī)加后所出現(xiàn)的密封性和外觀缺陷修復(fù)的有效性，尋找出一種鑄鋁件缺陷修復(fù)新途徑，我們進(jìn)行了大量工藝試驗(yàn)和必要的檢測(cè)，并期望在試驗(yàn)完成后能形成一套正確的鑄鋁件缺陷修復(fù)工藝規(guī)程，用于指導(dǎo)缺陷修復(fù)的具體操作。
2、多金屬修補(bǔ)機(jī)的缺陷修復(fù)機(jī)理
　　由于鋁及其合金的化學(xué)活潑性很強(qiáng)，表面極易形成氧化膜，且多屬于難熔性質(zhì)（如Al2O3 的熔點(diǎn)約為2050℃，MgO的熔點(diǎn)約為2500℃）加之鋁及其合金導(dǎo)熱性強(qiáng)，焊接時(shí)容易造成不熔合現(xiàn)象。由于氧化膜比重同鋁的比重極其接近，所以也容易成為焊縫金屬的夾雜物。同時(shí)鋁及其合金的線脹系數(shù)大，導(dǎo)熱性又強(qiáng)，焊接時(shí)容易產(chǎn)生翹曲變形。這是鋁及其合金焊接時(shí)頗感困難的問(wèn)題。目前熔化焊中最常用的氬弧焊是靠“陰極霧化”作用，將氧化膜破碎，在氬氣的保護(hù)下，使氧化膜不能重新產(chǎn)生。但是在焊接熱處理強(qiáng)化處理后的鋁合金時(shí)，近縫區(qū)存在強(qiáng)度大大削弱的現(xiàn)象，也不可避免的會(huì)產(chǎn)生翹曲變形。
　　多金屬缺陷修補(bǔ)機(jī)主要用于修復(fù)鑄造缺陷，它有逆變式高頻+脈沖電源、可使焊絲高速旋轉(zhuǎn)的焊槍和控制部分組成。其修復(fù)缺陷的機(jī)理為：利用高頻+脈沖電壓將氣體擊穿形成等離子氣，從而產(chǎn)生溫度可達(dá)6000℃以上的電火花，電火花將可熔性旋轉(zhuǎn)電極（即焊絲）瞬間（10-5 —10-6秒）和與其接觸的母材同時(shí)熔化，依靠瞬間高溫和旋轉(zhuǎn)焊絲與母材的機(jī)械摩檫及旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)力的綜合作用，使氧化膜破碎，在氬氣的保護(hù)下，使氧化膜不能重新產(chǎn)生，從而完成焊絲與母材的冶金結(jié)合。由于電火花作用時(shí)間短，與焊絲直接接觸的母材局部熔化，鋁的導(dǎo)熱性很好，瞬間將輸入的熱量擴(kuò)散并散失到空氣中，基體幾乎不產(chǎn)生溫升，從而基體不會(huì)變形，精密鑄鋁件機(jī)械加工后進(jìn)行缺陷的修復(fù)，而不會(huì)影響尺寸精度。修補(bǔ)后表面經(jīng)過(guò)修銼打磨或機(jī)械加工，外觀可以和基體保持一致。
3、試板制做
　　試板材料：ZL115；
　　熱處理狀態(tài)：淬火+不完全人工時(shí)效；
　　焊絲：S311標(biāo)準(zhǔn)鋁硅焊絲；
　　試樣形式：試板開槽、開孔后用鑄鋁缺陷修補(bǔ)機(jī)進(jìn)行修補(bǔ)后制取金相試樣。
　　ZL115鑄造鋁合金和焊絲S311化學(xué)成分見表1。
4、金相組織及分析
　　用氬弧焊焊接經(jīng)熱處理強(qiáng)化鋁合金時(shí)，焊接熱影響區(qū)大致可分為下列幾個(gè)組織區(qū)域：1）半熔化區(qū)（容易產(chǎn)生過(guò)燒的區(qū)域）；2）不均勻固熔體
               ZL115和S311化學(xué)成分

表1

牌號(hào)
代號(hào)
主要元素（℅）

Si Cu Mg Zn Mn Sb Fe Ti Al
ZAlSi5Zn1Mg ZL115 4.8-6.2 　 0.4-0.65 1.2-1.8 　 0.1-0.25  　　余量

SAlSi-1 S311 4.5-6.0 0.30 0.05 0.10 0.05 　  0.80 0.20  余量




區(qū)（固熔體局部分解的粗晶粒區(qū)域）；3）軟化退火區(qū)（過(guò)時(shí)效區(qū)域）。合金在半熔化區(qū)中的狀況對(duì)焊接接頭的性能影響最大。焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度基本上就取決于半熔化區(qū)的組織變化。半熔化區(qū)如果產(chǎn)生過(guò)燒現(xiàn)象，不僅更加促使在此部位形成熱裂縫，而且大大降低接頭的強(qiáng)度及塑性。熱處理強(qiáng)化鋁合金接頭在靜拉力試驗(yàn)時(shí)，往往是沿著半熔化區(qū)發(fā)生斷裂。合金在半熔化區(qū)中的強(qiáng)度不大于合金焊前強(qiáng)度的50-70℅。
在半熔化區(qū)之后的不均勻固熔體區(qū)，其特征是：合金元素在晶粒周圍產(chǎn)生不均勻的集中，晶粒比較粗大。
在不均勻固熔體區(qū)之后的軟化退火區(qū)，容易產(chǎn)生粗大晶粒和厚度相當(dāng)大的網(wǎng)狀第二相夾雜物。
多金屬缺陷修補(bǔ)機(jī)在進(jìn)行鋁及其合金的缺陷修復(fù)時(shí)，由于加在焊絲和母材之間的是瞬時(shí)脈沖電流產(chǎn)生瞬時(shí)超高溫，使焊絲和母材瞬時(shí)熔化瞬間結(jié)晶，它沒(méi)有連續(xù)存在的熔池，母材幾乎不產(chǎn)生溫升，從而不存在熱影響區(qū)。它的近縫區(qū)僅僅存在一個(gè)半熔化區(qū)。很顯然，在半熔化區(qū)內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)燒現(xiàn)象，母材的金相組織沒(méi)有明顯變化。圖1是ZL115母材的顯微組織。基體為α（Al）固熔體，其上分布著強(qiáng)化相硅（Si）相。圖3、圖4、圖5均是從半熔化區(qū)拍下的顯微組織。可以看出半熔化區(qū)內(nèi)的晶粒大小沒(méi)有發(fā)生明顯變化。我們從圖3中看出：母材的硅（Si）相已在焊縫中出現(xiàn)。從圖4中看出：焊縫與母材的晶粒連生生長(zhǎng)，即焊縫的樹枝狀晶體沿著母材熔化的晶粒邊界，并垂直于母材晶界生長(zhǎng)。圖5表明：焊縫與母材金屬互相滲透，焊縫的樹枝狀晶體從母材的硅相開始生長(zhǎng)。從圖3、圖4、圖5我們可以明顯看出：半熔化區(qū)的寬度十分微小，僅僅只跨越2-3個(gè)晶粒。半熔化區(qū)內(nèi)晶粒的大小和母材沒(méi)有任何異樣，沒(méi)出現(xiàn)粗大現(xiàn)象。交互結(jié)晶的情景表現(xiàn)得淋漓盡致。同時(shí)我們還應(yīng)注意到：焊縫金屬的樹枝晶體非常細(xì)小而均勻。這些現(xiàn)象與修補(bǔ)過(guò)程中金屬所經(jīng)受的熱循環(huán)特征是非常一致的。
5、實(shí)際工件鑄造缺陷修補(bǔ)試驗(yàn)
　　有一個(gè)ф540、壁厚6毫米的鑄鋁殼體在作0.3MPa氣密試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)漏氣。在缺陷部位鉆ф6mm深3mm孔，進(jìn)行缺陷修補(bǔ)。焊補(bǔ)參數(shù)：頻率600HZ、占空比45% 、輸出幅度41% 、轉(zhuǎn)速79%，該殼體先后作10次0.3MPa
氣密和0.9 MPa外壓強(qiáng)度試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)有滲漏現(xiàn)象。
6、試驗(yàn)結(jié)果及分析
　　試驗(yàn)結(jié)果顯示，該新工藝在修補(bǔ)時(shí)不像一般的熔焊形成熔池，它是靠電火花將旋轉(zhuǎn)電極即焊絲熔化，同時(shí)母材與焊絲接觸部分產(chǎn)生局部熔化形成熔融金屬的冶金結(jié)合。焊縫是非常細(xì)小的樹枝晶狀鑄造組織，基體也是鑄造組織，兩者的差別在于結(jié)晶方向不一樣。根本不存在熱影響區(qū)對(duì)母材強(qiáng)度的削弱。由于母材所產(chǎn)生溫升極小，半熔化區(qū)沒(méi)有過(guò)燒現(xiàn)象，晶粒細(xì)小，不存在氬孤焊中所出現(xiàn)的不均勻固熔化區(qū)和軟化退火區(qū)，不會(huì)出現(xiàn)熱裂縫及強(qiáng)度、塑性下降的現(xiàn)象，由于此種焊補(bǔ)工藝不存在熔池，熔融的金屬瞬間熔化、瞬間結(jié)晶，時(shí)間非常短（µms級(jí)），盡管有瞬時(shí)高溫，也不會(huì)引起母材盡寸精度的變化，但是由于熔敷金屬是一片一片熔化，一片一片結(jié)晶凝固，片與片之間能否致密結(jié)合與操作者的作業(yè)技巧有一定關(guān)系。
7、結(jié)論
　　根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析以及我們以前做的拉伸及硬度實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果，證明制件在焊補(bǔ)過(guò)程中，不升溫、不變形，基體強(qiáng)度削弱程度微小，符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，焊補(bǔ)點(diǎn)金屬致密，無(wú)燒痕，補(bǔ)材與母材宏觀一致。我們認(rèn)為采用這種焊補(bǔ)方法進(jìn)行鑄鋁缺陷修補(bǔ)是完全可行的，我們有充分的理由將這種修補(bǔ)方法定義為一種新型的熔焊方法，這種新型的熔焊方法，具有極其廣闊的推廣應(yīng)用前景。

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