铝合金铸件缺陷的修补方法技术

本发明专利技术属于铸铝技术领域，具体涉及一种铝合金铸件缺陷的修补方法，当铝合金金属液填充满型腔凝固后且冷却前，对铝合金金属液所处的浇铸室进行加压。本发明专利技术的方法能够有效消除铸造过程形成的针孔、疏松、缩孔等缺陷，提高铸件的致密性，保证了成品率。保证了成品率。保证了成品率。

【技术实现步骤摘要】
铝合金铸件缺陷的修补方法


[0001]本专利技术属于铸铝
，具体涉及一种铝合金铸件缺陷的修补方法。

技术介绍

[0002]铝合金具有密度低、比强度高、耐蚀性好、回收再生性好等优点，广泛应用于航空、航天、汽车、船舶、核工业等领域(“铝合金局部热处理技术及其在板材成形中的应用现状”，徐勇等，材料工程，2018年第46卷第5期，第44页摘要第1行及第44页左栏第1段第1-2行，公开日2018年5月31日)。
[0003]目前，铝合金常用的成形方式主要为热变形成形和铸造成形。其中，热变形成形制得的铝合金零件具备较好的力学性能。然而，热变形成形很难获得具有复杂形状、薄壁结构的铝合金零件，通常是通过机加工制备，从而造成了大量的资源浪费。而铸造工艺可以较好地解决该问题，实现对资源的充分利用。
[0004]铸造工艺能够成形具有复杂形状、薄壁结构的铝合金零件，但是，在铸造过程中，铸件容易形成针孔、疏松、缩孔等缺陷，显著影响了铸件的质量和成品率。
[0005]目前，针对具有针孔、疏松、缩孔等缺陷的铸件，通常采用焊补的方法进行修补。如公开号为CN106216937A的专利文献公开了一种基于热等静压技术和焊补的ZL114A铝合金铸件内部冶金缺陷修复方法，其有效的消除了内部冶金缺陷；且提高了ZL114A铝合金铸件的机械性能和合格率。然而，由于其采用了焊补的方法修复缺陷。而焊补不能保证100％的修补成功率，也就无法保证成品率；其次，在焊补的过程中，可能会引入新的针孔、疏松、缩孔等缺陷；再者，其增加了生产工序，降低了生产效率，提高了生产成本。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种能够有效消除铸造过程形成的针孔、疏松、缩孔等缺陷，提高铸件的致密性，不会引入新的针孔、疏松、缩孔等缺陷、提高生产效率的铝合金铸件缺陷的修补方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0008]铝合金铸件缺陷的修补方法，当铝合金金属液填充满型腔凝固后且冷却前，对铝合金金属液所处的浇铸室进行加压。
[0009]专利技术人在研究过程中意外发现，当铝合金金属液填充满型腔凝固后且冷却前，对铝合金金属液所处的浇铸室进行加压；能够有效消除铸造过程形成的针孔、疏松、缩孔等缺陷，提高铸件的致密性，保证了成品率，且不会引入新的针孔、疏松、缩孔等缺陷，提高了生产效率。
[0010]为进一步消除铸造过程形成的针孔疏松、缩孔等缺陷，提高铸件的致密性，所述加压过程中参数设置为：待铝合金金属液完全凝固形成铸件后，控制浇铸室压力为120-160MPa。
[0011]为进一步消除铸造过程形成的针孔疏松、缩孔等缺陷，提高铸件的致密性，加压工
序之前还包括差压铸造工序。
[0012]为进一步消除铸造过程形成的针孔疏松、缩孔等缺陷，提高铸件的致密性，差压铸造过程中，控制压差为30-50KPa，结壳时间为20-25s，铝合金金属液充满型腔到完全凝固时间为10-15min。
[0013]进一步，加压工序之后还包括取出铸件和零件加工工序。
[0014]进一步，取出铸件包括以下步骤：铸件于加压环境下静置90-120min，然后将铸件从浇铸室取出，待铸件完全冷却后，进行打箱，随后取出铸件。
[0015]进一步，零件加工工序包括以下步骤：按照零件尺寸进行加工。
[0016]进一步，所述修补方法，包括以下工序：
[0017](1)差压铸造：将合模后的砂型进行差压铸造，控制压差为30-50KPa，结壳时间为20-25s，铝合金金属液充满型腔到完全凝固时间为10-15min；
[0018](2)加压：待铝合金金属液完全凝固形成铸件后，控制浇铸室压力为 120-160MPa；
[0019](3)取出铸件：使铸件于120-160MPa下静置90-120min，然后将铸件从浇铸室取出，待铸件完全冷却后，进行打箱，随后取出铸件；
[0020](4)零件加工：铸件完全冷却后，按照零件尺寸进行加工。
[0021]本专利技术的有益效果在于：
[0022]本专利技术的方法能够有效消除铸造过程形成的针孔、疏松、缩孔等缺陷，提高铸件的致密性，保证了成品率。
[0023]本专利技术的方法无需再进行焊补修复，不会引入新的针孔、疏松、缩孔等缺陷，提高了生产效率。
附图说明
[0024]图1为实施例1-3所采用的差压铸造系统的示意图，1其中，1为浇铸室，2 为铸件，3为熔炼炉，4为升液管，5为中隔板；
[0025]图2为实施例1制得的铸件的X射线图谱，其中，A为主体壁厚部位探伤结果图，B为法兰部位探伤结果图；
[0026]图3为实施例2制得的铸件的X射线图谱，其中，A为主体壁厚部位探伤结果图，B为法兰部位探伤结果图；
[0027]图4为实施例3制得的铸件的X射线图谱，其中，A为主体壁厚部位探伤结果图，B为法兰部位探伤结果图。
具体实施方式
[0028]所举实施例是为了更好地对本专利技术的内容进行说明，但并不是本专利技术的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述
技术实现思路
对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。
[0029]实施例1
[0030]采用ZL205A合金，通过砂型差压铸造来制备铸件，具体为：
[0031](1)差压浇铸：砂型合模后，放入差压铸造设备中，随后进行差压铸造，设备开始工作，预先设置设备压差为30KPa，结壳时间为25s，铝合金金属液充满型腔到完全凝固所需时
间为10min，在熔炼炉和浇铸室间压力差作用下，铝合金金属液经升液管进入型腔，当金属液充满整个型腔时，升液指示系统实时反馈信号，熔炼炉和浇铸室间压差不再变化，金属液体铸件凝固；
[0032](2)加压：控制铝合金金属液充满型腔到完全凝固所需时间为10min，待金属液完全凝固形成铸件后，经设备系统反馈，气体压缩机恢复工作，向浇铸室通入压缩空气，使浇铸室处于120MPa环境，此时，铸件仍处于高温状态；
[0033](3)取出铸件：处于高温状态的铸件在120MPa下静置120min，然后将铸件取出，待铸件完全冷却后进行打箱，获得铸件。
[0034](4)零件加工：铸件完全冷却后，按照零件尺寸进行加工，获得零件。
[0035]采用X射线对获得的铸件进行探伤，针对不同壁厚、结构部位采用不同电压电流，电压调节范围为10kv-225kv，电流调节范围为0mA-10mA，结果如图2 所示，其中，A为主体壁厚部位探伤结果图，B为法兰部位探伤结果图。
[0036]实施例2
[0037]采用ZL114A合金，通过砂型差压铸造来制备铸件，具体为：
[0038](1)差压浇铸：砂型合模后，放入差压铸造设备中，随后进行差压铸造，设备开始工作，预先设置设备压差为40KPa，结壳时间为25s，金属液充满型腔到完全凝固所需时间为12min，在熔炼炉和浇铸室间压力差作用下，金属液经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.铝合金铸件缺陷的修补方法，其特征在于，当铝合金金属液填充满型腔凝固后且冷却前，对铝合金金属液所处的浇铸室进行加压。2.根据权利要求1所述的修补方法，其特征在于，所述加压过程中参数设置为：待铝合金金属液完全凝固形成铸件后，控制浇铸室压力为120-160MPa。3.根据权利要求1或2所述的修补方法，其特征在于，加压工序之前还包括差压铸造工序。4.根据权利要求3所述的修补方法，其特征在于，差压铸造过程中，控制压差为30-50KPa，结壳时间为20-25s，铝合金金属液充满型腔到完全凝固时间为10-15min。5.根据权利要求1-4任一项所述的修补方法，其特征在于，加压工序之后还包括取出铸件和零件加工工序。6.根据权利要求5所述的修补方法，其特征在于，取出铸件包括以下步骤：铸件于加压环境下...

【专利技术属性】
技术研发人员：向林，陶健全，陈强，赵高瞻，黄志伟，邢志辉，李明，高诗情，
申请(专利权)人：中国兵器工业第五九研究所，
类型：发明
国别省市：