CN113601103A - 一种铝、镁合金铸件缺陷修复方法 - Google Patents

一种铝、镁合金铸件缺陷修复方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113601103A
CN113601103A CN202110710517.XA CN202110710517A CN113601103A CN 113601103 A CN113601103 A CN 113601103A CN 202110710517 A CN202110710517 A CN 202110710517A CN 113601103 A CN113601103 A CN 113601103A
Authority
CN
China
Prior art keywords
casting
aluminum
magnesium alloy
defects
alloy castings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110710517.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113601103B (zh
Inventor
陈加运
秦守益
邹文兵
余国康
何凯
褚杰
张东城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Space Precision Machinery Research Institute
Original Assignee
Shanghai Space Precision Machinery Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Space Precision Machinery Research Institute filed Critical Shanghai Space Precision Machinery Research Institute
Priority to CN202110710517.XA priority Critical patent/CN113601103B/zh
Publication of CN113601103A publication Critical patent/CN113601103A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113601103B publication Critical patent/CN113601103B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D23/00—Casting processes not provided for in groups B22D1/00 - B22D21/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

本发明公开了一种生产中铝、镁合金铸件产生的缺陷修复方法，针对现有铝、镁合金铸件疏松等缺陷补焊效果不良、合格率低的问题。具体为：将铸件缺陷利用X光等探测方法确定出位置，将缺陷处外表面清理打磨干净，并在缺陷处外表面加工出凹槽；而后将铸件置于密闭可加热加压的容器内，抽取空腔内的空气，建立绝对压力小于20KPa的真空环境，保持适当时间；再对铸件在380‑420V、180‑210A通电一段时间，将密闭容器温度提高到360‑390℃；再将密闭容器中通入氩气，使密闭空腔内压力至80MPa‑120MPa之间，铸件断电，保持适当时间。使得铸件的疏松缺陷处重熔至半固态后，在高压下凝固并致密化，达到消除疏松缺陷、提高铸件质量的效果。

Description

一种铝、镁合金铸件缺陷修复方法
技术领域
本发明涉及铝、镁合金铸件缺陷处理方法，属于新型工艺方法。
背景技术
随着工业的快速发展及航空航天汽车等领域的减重需求逐渐增大，铝、镁合金的应用约来越广泛，而由于在成型复杂零件领域铸造具有独特的优势，故近些年来，如ZM5、ZM6、ZL101A、ZL205A等性能优异、价格较低的铸造有色合金应用越来越广泛。但由于铸造是特殊过程，影响铸件质量的因素错综复杂，最终产品质量难以控制，缺陷易发。合金凝固过程中因补缩不畅或凝固时间长导致的显微疏松缺陷在铝、镁合金铸件上时有发生。
目前为了消除铸件的疏松等缺陷，保证产品质量，一般在铸件进行X光或荧光探伤后，对于有疏松或其他缺陷的部位要将缺陷彻底挖除后，再进行补焊修复，若返修不成功则会造成产品报废。
铝、镁合金铸件缺陷处理存在的主要问题是：疏松缺陷往往十分微小，打磨时肉眼无法直观分辨，故无法准确将缺陷彻底清除，只有再次借助X光或荧光探伤进行检查，反复送检的产品流转严重影响生产效率；疏松缺陷周围往往基体质量较差，补焊后易产生气孔缺陷；焊接本身亦属特殊过程，在补焊凝固区间大的合金(如ZM5合金)时，易产生补焊二次缺陷，成功率无法得到保证。
将已投产铸件的缺陷处理掉并修复好，对于保证产品质量，提高铸件合格率，降低生产成本、提高企业效益及利润具有重要意义。
发明内容
本发明技术解决的问题是：针对目前铝、镁合金铸件疏松等缺陷处理效果不理想的问题，本发明公开了一种铸件缺陷处理方法，达到缺陷处理合格率高、最终铸件质量优良的目的。
本发明的技术方案是：
一种铝、镁合金铸件缺陷修复方法，步骤如下：
1)利用X光进行无损检测，识别出铸件的缺陷位置，并标记出缺陷位置；
2)将铸件缺陷位置处对应的外表面进行打磨处理，并加工出平行凹槽，从而获得处理好的铸件；
3)将处理好后的铸件放置于密闭容器内，抽取密闭容器内的空气至真空，并保持一定时间；
4)对铸件进行通电处理，直至铸件缺陷位置呈半固态，而后将密闭容器升温加热至设定温度；
5)将密闭容器内通入氩气至设定压力，将铸件断电并在高压环境中保持一段时间；
6)对密闭容器进行卸压、降温处理，待铸件冷缺，完成缺陷位置的修复处理。
可选地，步骤2)所述平行凹槽宽度的取值范围为1-1.5mm。
可选地，步骤2)所述平行凹槽深度的取值范围为2-2.5mm。
可选地，步骤2)所述平行凹槽为多排阵列结构，两相邻平行凹槽间距的取值范围为1.5-2mm。
可选地，所述平行凹槽的区域大于缺陷区域。
可选地，步骤3)中抽取密闭容器内的空气直至密闭容器内的压力小于20KPa，步骤3)所述保持一定时间的取值范围为10-15min。
可选地，步骤4)所述通电处理分两段进行：
第一段通电处理的电压取值范围为180-210V，电流取值范围为100-110A，保持时间的取值范围为7-10min；
第二段通电处理的电压取值范围为380-420V，电流取值范围为180-210A，保持时间的取值范围为10-13min。
可选地，步骤4)所述设定温度的取值范围为360-390℃。
可选地，步骤5)所述高压环境的取值范围为80MPa-120MPa。
可选地，步骤5)所述保持一段时间的取值范围为25-30min。
本发明与现有技术相比的优点在于：
1.铸件在密闭容器内首先要经过抽真空，除去容器内以及铸件孔隙内的空气，使容易与合金发生反应的气体尽量排净，且后续在氩气保护下进行处理，可尽量避免铸件氧化反应产生缺陷；
2.铸件缺陷位置在半固态状态至固态过程中，无焊丝等物质加入，可保证最终铸件内部质量均一；
3.铸件缺陷位置在高压下由半固态至固态转变，组织更致密，保证了产品的内部质量及力学性能；
4.通过局部处理的方式使铸件在通电后，仅缺陷位置会发生固态-半固态转变，保证了其余无缺陷位置未发生反应，避免了二次缺陷的发生。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1铸件缺陷处理装置示意图。
1-“U型”带缺陷铸件；2-密闭容器；3-铸件放置台；4-铸件缺陷位置；5-铸件支撑工装；6-电极1；7-电极2。
具体实施方式
本发明一种铝、镁合金铸件缺陷修复方法，步骤如下：
1)利用X光进行无损检测，识别出铸件的缺陷位置，并标记出缺陷位置；
2)将铸件缺陷位置处对应的外表面进行打磨处理，并加工出平行凹槽，从而获得处理好的铸件；所述平行凹槽宽度的取值范围为1-1.5mm，深度的取值范围为2-2.5mm，所述平行凹槽为多排阵列结构，两相邻平行凹槽间距的取值范围为1.5-2mm。所述平行凹槽的区域大于缺陷区域。
3)将处理好后的铸件放置于密闭容器内，抽取密闭容器内的空气至真空，并保持一定时间；
4)对铸件进行通电处理，直至铸件缺陷位置呈半固态，而后将密闭容器升温加热至设定温度；所述设定温度的取值范围为360-390℃。
步骤4)所述通电处理分两段进行：
第一段通电处理的电压取值范围为180-210V，电流取值范围为100-110A，保持时间的取值范围为7-10min；
第二段通电处理的电压取值范围为380-420V，电流取值范围为180-210A，保持时间的取值范围为10-13min。
5)将密闭容器内通入氩气至设定压力，将铸件断电并在高压环境中保持一段时间；所述高压环境的取值范围为80MPa-120MPa。所述保持一段时间的取值范围为25-30min。
6)对密闭容器进行卸压、降温处理，待铸件冷缺，完成缺陷位置的修复处理。
步骤3)中抽取密闭容器内的空气直至密闭容器内的压力小于20KPa，步骤3)所述保持一定时间的取值范围为10-15min。
本发明所述方法主要应用于铝、镁合金铸件疏松缺陷的处理，对于其他合金铸件，以及铸件的其他孔洞、气孔等铸造缺陷的消除同样适用。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图1对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
一：对“U型”铸件1进行X光无损检测，检测铸件内部质量，并在铸件外表面上将铸件疏松缺陷标记出；
二：利用砂纸，将“U型”铸件1的缺陷位置4的外表面清理打磨干净；
三：将铸件缺陷位置4的外表面机加工出宽1.2mm，深2.5mm，间距1.5mm的凹槽，凹槽面积覆盖铸件缺陷区域，且上下两个外表面凹槽方向互相垂直；
四：将处理好后的铸件“U型”铸件1，放置于可加温加压的密闭容器2内的铸件放置台3上，固定好并在缺陷位置4下方安装好铸件支撑工装5，以防铸件变形，将两个电极6/7分别接在铸件两端；
五：抽取密闭容器2内的空气，使容器内气压小于20KPa，保持15min，排净缺陷孔隙内的空气；
六：利用两个电极6/7对“U型”铸件1进行通电，通电电压为190V，电流为100A，持续通电10min，而后提高电压电流至400V、200A，保持12min，铸件缺陷处变为半固态；
七：对密闭容器2加热，使容器内温度升至375℃，而后向密闭容器2内通入氩气至110MPa；
八：切断铸件通电，铸件在375℃、110MPa压力下保持30min后，缺陷位置处变为固态；
九：对密闭容器2卸压并降温，取出“U型”铸件1，空冷至室温，铸件缺陷处理完成。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种铝、镁合金铸件缺陷修复方法，其特征在于，步骤如下：
1)利用X光进行无损检测，识别出铸件的缺陷位置，并标记出缺陷位置；
2)将铸件缺陷位置处对应的外表面进行打磨处理，并加工出平行凹槽，从而获得处理好的铸件；
3)将处理好后的铸件放置于密闭容器内，抽取密闭容器内的空气至真空，并保持一定时间；
4)对铸件进行通电处理，直至铸件缺陷位置呈半固态，而后将密闭容器升温加热至设定温度；
5)将密闭容器内通入氩气至设定压力，将铸件断电并在高压环境中保持一段时间；
6)对密闭容器进行卸压、降温处理，待铸件冷缺，完成缺陷位置的修复处理。
2.根据权利要求1所述的一种铝、镁合金铸件缺陷修复方法，其特征在于：步骤2)所述平行凹槽宽度的取值范围为1-1.5mm。
3.根据权利要求2所述的一种铝、镁合金铸件缺陷修复方法，其特征在于：步骤2)所述平行凹槽深度的取值范围为2-2.5mm。
4.根据权利要求3所述的一种铝、镁合金铸件缺陷修复方法，其特征在于：步骤2)所述平行凹槽为多排阵列结构，两相邻平行凹槽间距的取值范围为1.5-2mm。
5.根据权利要求2～4任意一项所述的一种铝、镁合金铸件缺陷修复方法，其特征在于：所述平行凹槽的区域大于缺陷区域。
6.根据权利要求5所述的一种铝、镁合金铸件缺陷修复方法，其特征在于：步骤3)中抽取密闭容器内的空气直至密闭容器内的压力小于20KPa，步骤3)所述保持一定时间的取值范围为10-15min。
7.根据权利要求6所述的一种铝、镁合金铸件缺陷修复方法，其特征在于：步骤4)所述通电处理分两段进行：
第一段通电处理的电压取值范围为180-210V，电流取值范围为100-110A，保持时间的取值范围为7-10min；
第二段通电处理的电压取值范围为380-420V，电流取值范围为180-210A，保持时间的取值范围为10-13min。
8.根据权利要求7所述的一种铝、镁合金铸件缺陷修复方法，其特征在于：步骤4)所述设定温度的取值范围为360-390℃。
9.根据权利要求8所述的一种铝、镁合金铸件缺陷修复方法，其特征在于：步骤5)所述高压环境的取值范围为80MPa-120MPa。
10.根据权利要求9所述的一种铝、镁合金铸件缺陷修复方法，其特征在于：步骤5)所述保持一段时间的取值范围为25-30min。
CN202110710517.XA 2021-06-25 2021-06-25 一种铝、镁合金铸件疏松缺陷修复方法 Active CN113601103B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110710517.XA CN113601103B (zh) 2021-06-25 2021-06-25 一种铝、镁合金铸件疏松缺陷修复方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110710517.XA CN113601103B (zh) 2021-06-25 2021-06-25 一种铝、镁合金铸件疏松缺陷修复方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113601103A true CN113601103A (zh) 2021-11-05
CN113601103B CN113601103B (zh) 2022-10-14

Family

ID=78336789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110710517.XA Active CN113601103B (zh) 2021-06-25 2021-06-25 一种铝、镁合金铸件疏松缺陷修复方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113601103B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117248132A (zh) * 2023-11-17 2023-12-19 华劲新材料研究院(广州)有限公司 一种高强高导铝合金手机中板的制备工艺

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2343539A1 (fr) * 1976-03-08 1977-10-07 Uss Eng & Consult Procede pour reparer les pieces de fonderie
CN1562529A (zh) * 2004-04-13 2005-01-12 周照耀 金属流体填充零件内空隙修复零件的方法及其应用
US7188416B1 (en) * 2003-02-05 2007-03-13 Brunswick Corporation Restoration process for porosity defects in high pressure die cast engine blocks
CN102172771A (zh) * 2011-03-25 2011-09-07 天津福来明思铝业有限公司 铝合金半固态触变加工中的重熔加热工艺
CN104213058A (zh) * 2014-05-29 2014-12-17 华东理工大学 一种适用于半固态触变变形铝合金二次加热的制备方法
CN104493422A (zh) * 2014-12-29 2015-04-08 北京钢研高纳科技股份有限公司 一种高温合金铸件缺陷修复方法
CN106216936A (zh) * 2016-08-16 2016-12-14 贵州安吉航空精密铸造有限责任公司 一种镁合金铸件的修复方法
CN106392460A (zh) * 2016-11-04 2017-02-15 上海航天精密机械研究所 镁、铝合金铸件缺陷修复方法
CN107414325A (zh) * 2017-07-12 2017-12-01 北京工业大学 微区半固态增材制造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2343539A1 (fr) * 1976-03-08 1977-10-07 Uss Eng & Consult Procede pour reparer les pieces de fonderie
US7188416B1 (en) * 2003-02-05 2007-03-13 Brunswick Corporation Restoration process for porosity defects in high pressure die cast engine blocks
CN1562529A (zh) * 2004-04-13 2005-01-12 周照耀 金属流体填充零件内空隙修复零件的方法及其应用
CN102172771A (zh) * 2011-03-25 2011-09-07 天津福来明思铝业有限公司 铝合金半固态触变加工中的重熔加热工艺
CN104213058A (zh) * 2014-05-29 2014-12-17 华东理工大学 一种适用于半固态触变变形铝合金二次加热的制备方法
CN104493422A (zh) * 2014-12-29 2015-04-08 北京钢研高纳科技股份有限公司 一种高温合金铸件缺陷修复方法
CN106216936A (zh) * 2016-08-16 2016-12-14 贵州安吉航空精密铸造有限责任公司 一种镁合金铸件的修复方法
CN106392460A (zh) * 2016-11-04 2017-02-15 上海航天精密机械研究所 镁、铝合金铸件缺陷修复方法
CN107414325A (zh) * 2017-07-12 2017-12-01 北京工业大学 微区半固态增材制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
房灿峰等: "镁合金的性能、成形技术及其应用研究", 《金属热处理》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117248132A (zh) * 2023-11-17 2023-12-19 华劲新材料研究院(广州)有限公司 一种高强高导铝合金手机中板的制备工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN113601103B (zh) 2022-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103045906B (zh) 一种高得料率低成本生产优质tc4合金热轧板工艺方法
US5106012A (en) Dual-alloy disk system
CN113601103B (zh) 一种铝、镁合金铸件疏松缺陷修复方法
CA2455408A1 (en) Workpiece forming
CN103934642A (zh) 一种钢材冷挤压工艺
CN104959786A (zh) 一种薄壁零件的加工方法
CN112828310A (zh) 一种提高3d打印镍基高温合金件韧性的方法
CN112048720A (zh) 一种镍基粉末高温合金腐蚀溶液及腐蚀方法
CN110551922A (zh) 高质量分数WCp/Al复合材料及其制备方法
CN106216968A (zh) 双支撑鼓风机叶轮轮盖和轮盘的加工方法
CN114250352B (zh) 提高高温合金盘件或环形件服役稳定性的方法及得到的盘件或环形件
CN111112527A (zh) 一种大型管板类锻件的锻造方法
CN111300071A (zh) 一种工程机械零部件生产线
CN107236918B (zh) 含有细小板条状γ再结晶组织的beta-gamma TiAl合金板材的制备方法
CN101407010A (zh) 用于横跨焊缝恢复母体金属性能的方法和***
CN104248832A (zh) 高尔夫球杆头弧形击球面板的制造方法
CN103589974A (zh) 一种解决铝合金阳极氧化膜颜色发黑故障的方法
CN207930214U (zh) 一种新型桥壳点焊法兰盘工装
CN111974812B (zh) 一种特厚钢板的生产方法
JP2001300643A (ja) マグネシウム材製品の製造方法
CN113523729A (zh) 一种薄壁环形件的高效稳定加工工艺
JP2009280869A (ja) 鋼材の製造方法
CN106111699A (zh) 一种抑制脆性材料轧制时边部开裂的加工方法
JP2001239326A (ja) マグネシウム材製品の製造方法
CN114192542B (zh) 一种高温合金屑状返回料破碎处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant