一种镁合金薄壁筒形铸件的振动时效方法技术

本发明专利技术涉及合金时效处理技术领域，具体涉及一种镁合金薄壁筒形铸件的振动时效方法，包括镁合金薄壁筒形铸造、镁合金薄壁筒形粗加工、热处理、第一次振动时效、镁合金薄壁筒形精加工、第二次振动时效；本发明专利技术通过二次振动时效处理，应力消除效果明显，保证了铸件内部质量，提高了铸件的尺寸和圆度稳定性。

A vibration aging method of magnesium alloy thin wall cylinder casting

【技术实现步骤摘要】
一种镁合金薄壁筒形铸件的振动时效方法
本专利技术涉及合金时效处理
，具体涉及一种镁合金薄壁筒形铸件的振动时效方法。
技术介绍
镁及镁合金具有密度小、比强度高，电磁屏蔽性、减震性好以及优良的铸造性能和机械加工性能等优良性能，广泛应用于军用、民用领域，有效地实现产品轻量化目标。因此，在武器系统中也广泛采用镁合金薄壁筒形铸件作为弹体外壳。大型镁合金薄壁圆筒铸件生产中，在毛坯浇注、热处理及机加工后会存在较大的内应力。通常在铸件机械加工前，要经过自然时效以消除和均化铸件内应力，但该方法存在生产周期长、资金积压量大、难以保证铸件尺寸精度的缺陷。并且通过3～6个月的自然时效，铸件的部分残余应力得到释放与均化，致使筒形铸件椭圆度差，给后续装夹及加工带来了困难，同时其尺寸在后续存放过程中易形变。专利号CN201210293488.2公开了一种镁、铝合金材料或构件的时效振动复合热处理方法；其工艺路线为：首先将构件刚性固定于振动平台上，并将件置于加热装置内，在对构件进行加热的同时施加振动。该技术方案在通过热处理提高合金力学性能的同时，利用振动产生的微小塑性变形使件中原有的不稳定的残余应力得到松弛和均化，提高构件在后续加工过程中的成形性及尺寸精度。专利号CN201710922764.X公开了一种采用振动时效处理方法处理铜-铝-硅合金纳米材料及其应用，采用的技术方案为：所述的振动时效处理方法是在配料、熔炼、制粉、分离和筛选步骤后进行真空干燥后进行的，将干燥后的铜-铝-硅纳米合金粉末进行振动时效处理，采用电磁振动时效仪，电磁振动频率3000～5000Hz，振动时间24-150小时；所述的铜-铝-硅纳米合金的成分为按重量份计的：硅22～70份，铜20～70份，铝0.5～15份，杂质0～5份，粒径≤80μm。但现有技术中时效处理易造成镁合金薄壁圆筒铸件尺寸变化大且内部质量降低。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，提供了一种镁合金薄壁筒形铸件的振动时效方法。具体是通过以下技术方案来实现的：一种镁合金薄壁筒形铸件的振动时效方法，包括镁合金薄壁筒形铸造、镁合金薄壁筒形粗加工、热处理、第一次振动时效、镁合金薄壁筒形精加工、第二次振动时效。所述镁合金薄壁筒形铸造，具体为根据要求铸造大型镁合金薄壁环形结构件，将该薄壁环形结构件加工至粗加工状态，并保证产品加工至单边预留3.5-4.5mm的余量。所述热处理是根据镁合金薄壁筒形铸件设计技术要求，参照HB5462执行。所述振动时效是将薄壁环形结构件进行悬挂，并在薄壁环形结构件上加载激振器，利用激振器产生的激振频率，使其有效分布于薄壁环形结构件的各个部分。所述第一次振动时效为间歇施振，总时间1.3-2.3h，振动总次数2次；其过程中至少1次或2次的加速度达到20m/s·s。所述第二次振动时效为间歇施振，总时间1.3-2.3h，振动总次数2次；其过程中2次的加速度达到20-25m/s·s。有益效果：本专利技术通过二次振动时效处理，应力消除效果明显，保证了铸件内部质量，提高了铸件的尺寸和圆度稳定性。本专利技术在第一次振动时效处理前进行热处理，利用振动时效处理前后屈服强度的差异，使得附加应力和残余应力叠加，使得铸件发生粘弹塑性变化，进而降低和均化了残余应力。本专利技术采用二次振动时效处理，并且利用其频率的不同，利用多峰值、多振型，不仅多维消除和均化残余应力，大大提高了尺寸稳定性，还使得铸件塑性变形和弹性变形相互结合，进而有助于改善表面裂纹缺陷；采用低频不仅缓解了噪声污染还确保了内部质量的稳定。本专利技术在第二次振动时效处理前进行精加工，具有稳定铸件尺寸，均化和消除铸件内部残余应力的效果和作用。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，但本专利技术并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本专利技术权利要求所要求保护的范围。实施例1一种镁合金薄壁筒形铸件的振动时效方法，包括镁合金薄壁筒形铸造、镁合金薄壁筒形粗加工、热处理、第一次振动时效、镁合金薄壁筒形精加工、第二次振动时效；所述镁合金薄壁筒形铸造，具体为根据要求铸造大型镁合金薄壁环形结构件，将该薄壁环形结构件加工至粗加工状态，并保证产品加工至单边预留3.5-4.5mm的余量；所述热处理：根据铸件设计技术要求，热处理状态为T4，具体操作参照HB5462执行；所述振动时效是将薄壁环形结构件进行悬挂，并在薄壁环形结构件上加载激振器，利用激振器产生的激振频率，使其有效分布于薄壁环形结构件的各个部分；所述第一次振动时效为间歇施振，振动总次数2次，每次42min；其过程中加速度达到20m/s·s；所述第二次振动时效为间歇施振，总时间2h，振动总次数2次；其过程中2次的加速度达到25m/s·s；所述镁合金薄壁筒形铸件精加工:按照设计图纸要求进行，外径公差为±0.10；所述镁合金薄壁筒形铸件，其成分为重量份计为：化学成分符合HB7780中ZM5标准要求；本实施例的镁合金薄壁筒形铸件经X光、荧光检验，壳体表面无裂纹缺陷，内部质量全部合格；对12只壳体铸件(化学成分符合HB7780中ZM5要求，外径为φ400，长度约1000)按照本实施例方法进行二次振动时效处理前、后各部位尺寸及圆度进行检测并作极差R计算，结果如下：前端：Rmax＝0.1；后端：Rmax＝0.3；说明振动时效处理前、后壳体铸件各部位尺寸及圆度变化很小；取6只壳体铸件(化学成分符合HB7780中ZM5要求，外径为φ400，长度约1000)按照本实施例方法进行二次振动时效处理后，在存放过程中对各部位尺寸及椭圆度检测并作极差R计算，前端：Rmax＝0.4；后端：Rmax＝0.4；并对壳体铸件共58台的圆度进行统计处理，计算平均值，前端：后端：标准偏差，前端：S＝0.83；后端：S＝0.36；取6只壳体铸件(化学成分符合HB7780中ZM5要求，外径为φ400，长度约1000)在热处理后进行自然时效过程中对各部位尺寸及椭圆度检测并作极差R计算，前端：Rmax＝0.9；后端：Rmax＝0.8；并对6只壳体铸件粗车及自然时效近3个月后的圆度进行统计处理铸件，计算平均值，标准偏差，前端：S＝0.52；后端：S＝0.36；取6只壳体铸件(化学成分符合HB7780中ZM5要求，外径为φ400，长度约1000)的圆度进行统计处理，具体如下：对热处理后的6只壳体铸件加工完工后的圆度进行统计处理，计算平均值，前端：后端：标准偏差，前端：S＝1.11；后端：S＝0.50；对第一次振动时效处理后的6只壳体铸件加工完工后的圆度进行统计处理，计算平均值，前端：后端：标准偏差，前端：S＝0.48；后端：S＝0.35；对镁合金薄壁筒形铸件精加工后的6只壳体铸件计算平均值，前端：后端：标准偏差，前端：S＝0.39；后端：S＝0.36；对第二次振动时效处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁合金薄壁筒形铸件的振动时效方法，其特征在于，包括镁合金薄壁筒形铸造、镁合金薄壁筒形粗加工、热处理、第一次振动时效、镁合金薄壁筒形精加工、第二次振动时效。/n

【技术特征摘要】
1.一种镁合金薄壁筒形铸件的振动时效方法，其特征在于，包括镁合金薄壁筒形铸造、镁合金薄壁筒形粗加工、热处理、第一次振动时效、镁合金薄壁筒形精加工、第二次振动时效。


2.如权利要求1所述镁合金薄壁筒形铸件的振动时效方法，其特征在于，所述镁合金薄壁筒形铸造，具体为根据要求铸造大型镁合金薄壁环形结构件，将该薄壁环形结构件加工至粗加工状态，并保证产品加工至单边预留3.5-4.5mm的余量。


3.如权利要求1所述镁合金薄壁筒形铸件的振动时效方法，其特征在于，所述热处理是根据镁合金薄壁筒形铸件设计技术要求，参照HB5462执行。


4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖四海，于丹，
申请(专利权)人：贵州航天风华精密设备有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52