鑄造焊補(bǔ)----請(qǐng)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(duì)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)。
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[ 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  
9 ~1 t+ f- R2 n, h! }; L# ?類型：其它   點(diǎn)擊次數(shù)：1048
1,、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?font class="jammer">8 k( o. r7 |- e/ q8 u3 f
　　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(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，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,。
1 p4 c) Y. |" d8 i$ r1 B9 T$ Z2,、多金屬修補(bǔ)機(jī)的缺陷修復(fù)機(jī)理
+ O9 \9 w9 e* n9 M　　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(huì)產(chǎn)生翹曲變形,。
6 \! U" j0 K2 N　　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)過修銼打磨或機(jī)械加工，外觀可以和基體保持一致,。
# ^3 _7 o/ _* @. ?' y) q3,、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,；
3 d" K6 H" q6 ]- I( t2 j. p　　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,。
7 F. l  C* E( G! A' W7 r, p$ M　　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
) v0 U( j4 V2 \% Z3 u: _. E　　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
                   ZL115和S311化學(xué)成分
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5 U0 [( L% k1 T  D/ G表1                    
6 I# N4 C) ]$ @5 Q& Z7 s
& z% t: @- ~# j( x5 B牌 號(hào)
代 號(hào)
5 S8 O& u" A/ Z 主 要 元 素 （℅）

( j7 y! ]  G8 M; n1 b/ KSi Cu Mg Zn Mn Sb Fe Ti Al
7 s( W6 p" o7 c) r& w: Y4 EZAlSi5Zn1Mg ZL115 4.8-6.2 　 0.4-0.65 1.2-1.8 　 0.1-0.25  　 　 余 量
7 C1 K7 ]1 N1 {3 `+ A- k
SAlSi-1 S311 4.5-6.0 0.30 0.05 0.10 0.05 　  0.80 0.20  余 量

( E0 K8 k3 B+ V# ^! K( T' _  
% w! w( |; J$ w* n  

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(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,。
/ v* ^1 O# h  u- ]  Q* n5、實(shí)際工件鑄造缺陷修補(bǔ)試驗(yàn)
: Z" g$ N0 m; @8 U& B9 O　　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(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。
5 U2 G8 w8 g# ^: f, \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。