铝合金缺陷修复新工艺详细介绍

1、概述　　　　批量生产的低压薄壁容器，零件大部分采用ZL115压差铸造毛坯。虽然铸件经过X光探伤检测，但是由于结构特征的限制和铸造缺陷的大小与分布的敏感方向不同，有些缺陷在X光片上不能明显呈现出来，常常在机械加工之后发现，有些直径微小的穿透性气孔只能在压力试验之后发现。这严重影响到产品质量和生产进度，甚至造成巨大经济损失。一些常规焊补方法均不能很好地满足技术要求。为了验证该项新工艺对解决铸铝零件机加后所出现的密封性和外观缺陷修复的有效性，寻找出一种铸铝件缺陷修复新途径，我们进行了大量工艺试验和必要的检测，并形成一套正确的铸铝件缺陷修复工艺规程。　　　　2、金属表面修补机的缺陷修复机理　　　　由于铝及其合金的化学活泼性很强，表面极易形成氧化膜，且多属于难熔性质(如Al2O3的熔点约为2050℃，MgO的熔点约为2500℃)加之铝及其合金导热性强，焊接时容易造成不熔合现象。由于氧化膜比重同铝的比重极其接近，所以也容易成为焊缝金属的夹杂物。同时铝及其合金的线胀系数大，导热性又强，焊接时容易产生翘曲变形。这是铝及其合金焊接时颇感困难的问题。目前熔化焊中最常用的氩弧焊是靠“阴极雾化”作用，将氧化膜破碎，在氩气的保护下，使氧化膜不能重新产生。但是在焊接热处理强化处理后的铝合金时，近缝区存在强度大大削弱的现象，也不可避免的会产生翘曲变形。金属表面修补机主要用于修复铸造缺陷，它有逆变式高频+脉冲电源、可使焊丝高速旋转的焊枪和控制部分组成。其修复缺陷的机理为：利用高频+脉冲电压将气体击穿形成等离子气，从而产生温度可达6000℃以上的电火花，电火花将可熔性旋转电极(即焊丝)瞬间(10-5—10-6秒)和与其接触的母材同时熔化，依靠瞬间高温和旋转焊丝与母材的机械摩檫及旋转电场力的综合作用，使氧化膜破碎，在氩气的保护下，使氧化膜不能重新产生，从而完成焊丝与母材的冶金结合。由于电火花作用时间短，与焊丝直接接触的母材局部熔化，铝的导热性很好，瞬间将输入的热量扩散并散失到空气中，基体几乎不产生温升，从而基体不会变形，精密铸铝件机械加工后进行缺陷的修复，而不会影响尺寸精度。修补后表面经过修锉打磨或机械加工，外观可以和基体保持一致。　　　　3、修补实验材料：　　　　ZL115热处理状态：淬火+不完全人工时效焊丝：S311标准铝硅焊丝试样形式：试板开槽、开孔后用铸铝缺陷修补机进行修补后制取金相试样。

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