鑄造焊補(bǔ)----請教

大浪浪

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。

皖鄉(xiāng)

我們只做過鑄鋼件的,，對于鋁合金的,，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該差不多，我們沒有做過,，不過你應(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 ]

大浪浪

鑄造補(bǔ)焊還有標(biāo)準(zhǔn)？是什么樣的標(biāo)準(zhǔn)�,�,？

小天鵝

鋁合金鋁合金缺陷修復(fù)新工藝應(yīng)用研究  
$ J0 i+ C& Q7 F; a9 W. b  `1 B類型：其它   點(diǎn)擊次數(shù)：1048
: `' A* l% H% s1 m% k. J: F1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?font class="jammer">6 n; b& j: ?7 [9 i1 M
　　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X光探傷檢測，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,，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,，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,，也不可避免的會產(chǎn)生翹曲變形。
$ ^3 E5 s- _1 ?9 R" E( G　　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),，而不會影響尺寸精度,。修補(bǔ)后表面經(jīng)過修銼打磨或機(jī)械加工，外觀可以和基體保持一致,。
6 ]; i; ?+ W! A6 l. ?3,、試板制做
2 t+ m9 L6 E+ r& g+ G# k　　試板材料：ZL115；
4 @% q1 v- J/ e* S　　熱處理狀態(tài)：淬火+不完全人工時(shí)效,；
2 R- G8 b2 ~2 o5 j& }　　焊絲：S311標(biāo)準(zhǔn)鋁硅焊絲,；
) E) ?9 c" w4 A- u" Y* J0 t　　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
  T  a/ J) D* D0 ~( q5 L　　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)生過燒的 區(qū)域）,；2）不均勻固熔體
. i, ~, s5 `7 c9 Q                   ZL115和S311化學(xué)成分
6 Y6 L4 M0 m- N2 R
: Z- K! i4 U$ H+ P; w
表1                    
  ?$ Q# S) s9 t
牌 號
代 號
主 要 元 素 （℅）
+ [+ K1 c% y3 C, I6 V+ O( w8 \( A
6 R% d  d$ n0 j5 I, H1 c) DSi 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
; Q0 m% w9 T0 A3 {. L5 _/ E0 n
* K7 c  q: z! U% j" h9 O0 ~SAlSi-1 S311 4.5-6.0 0.30 0.05 0.10 0.05 　  0.80 0.20  余 量

0 n- N+ r9 A; \- F0 Y  
  

區(qū)（固熔體局部分解的粗晶粒區(qū)域）；3）軟化退火區(qū)（過時(shí)效區(qū)域）。合金在半熔化區(qū)中的狀況對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℅,。
# k3 S( [6 U7 ~+ j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,。
* N2 ^% \4 }6 Y- F: s! b6 d. J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,。
5 m3 [+ }$ q) E( k    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)不會產(chǎn)生過燒現(xiàn)象,，母材的金相組織沒有明顯變化,。圖1是ZL115母材的顯微組織�,；�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�,？梢钥闯霭肴刍瘏^(qū)內(nèi)的晶粒大小沒有發(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,，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。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,。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有任何異樣，沒出現(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)過程中金屬所經(jīng)受的熱循環(huán)特征是非常一致的,。
4 A6 U6 ~1 d* R5 ]3 z1 ^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。
9 {' U$ `/ e5 o5 ?' _5 S8 C% ^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)沒有過燒現(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）,，盡管有瞬時(shí)高溫,，也不會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。
# ^) s9 V0 ^) u, G7 _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)國家標(biāo)準(zhǔn),，焊補(bǔ)點(diǎn)金屬致密,，無燒痕，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,。