专利名称：一种镁合金铸件表面缺陷的修补工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种镁合金铸件表面缺陷的修补工艺，属于机械加工工艺技术领域。
技术背景
长期以来，铸铁、铸镁、铸铝补焊研究与应用是工程技术领域非常关注且难以解决的问题。同时，由于镁合金在铸造时，特别容易产生气孔、组织疏松、杂质含量超标等缺陷， 在工程化应用中难免出现各种铸造缺陷；另一方面，在实际生产及加工中，由于铸造的不均匀性，或加工中引发的挖刀、磕碰伤等导致后续工序中加工余量的不足，一旦出现铸造缺陷或加工余量不足等问题，必需采取有效的挽救措施，否则，轻则导致零件超差，严重时导致零件报废，带来严重的经济损失。尤其在经大量机加后才暴露的铸造缺陷问题或人为造成的壁厚或位置超差，至今仍然是加工行业和工程化应用中最为头疼的问题，也是研究和关注的重点。所以在现有生产及工程应用中，遇到类似问题时，最有效的方法是对缺陷进行补焊。
由于镁合金良好的导热性，溶化温度高，表面易于氧化等特殊的物理、化学性能， 焊接时冷却快，必然会产生一系列变态组织，导致镁合金铸件的补焊很难达到要求。在控制不当时，会引发深层次缺陷。所以，如何采取有效可行的补焊方法和措施，解决铸镁合金表面缺陷或加工余量不足等的修补是现代制造业必须研究和关注的焦点。发明内容
本发明的目的在于提供一种镁合金铸件表面缺陷的修补工艺，能解决补焊热循环中金属铸镁件的组织转变问题和补焊区快速冷却及收缩不均等问题，使修补后的金属铸镁母材组织基本维持原始组织和性能，防止裂纹的产生，有效控制焊接变形。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种镁合金铸件表面缺陷的修补工艺，它包含以下步骤
(I)、清理缺陷使缺陷的边角完全显现和出现平滑过渡的金属基体，对待补焊表面及周边IOmm 15mm范围内用金属钢丝刷去除氧化皮，并除油和杂质，保持表面清洁；
(2)、去除杂质用砂纸对焊丝表面除氧化皮，并用酒精或丙酮去除表面的杂质；
(3)、预热对清理加工后的零件缺陷处的金属基体表面进行缓慢预热，在 15min 40min内使缺陷处的金属基体表面温度达到200°C 500°C ；
(4)、补焊在零件表面预热温度达到200°C 500°C后，零件在达到预热温度后应立即施焊，用交流焊机对缺陷处进行补焊，焊丝直径为Φ4 Φ6mm，一次连续施焊时间不应超过2分钟，补焊电流在180A 300A，如补焊量大，不能一次完成时，必须重复预热，使补焊区域处于一定的温度范围，避免因收缩或受热不均产生裂纹和变形；
(5)、补焊完成后，将零件放入150±20°C保温箱内进行保温，保温时间20分钟 60分钟，然后空冷至室温即可；
(6 )、稳定处理 ，消除焊接应力，改善组织。
本发明的有益效果在于通过预热、快速焊接、保温等措施，热应力范围小，铸镁件基本不变形，修补后的铸镁件母材组织基本维持原始组织和性能，解决了补焊热循环中金属铸镁件的组织转变问题和补焊区快速冷却及收缩不均等问题，使修补后的金属铸镁母材组织基本维持原始组织和性能，防止了裂纹和新的焊接再生缺陷的产生，有效控制了焊接变形，适用于铸镁件表面缺陷的修补和表面余量不足的修补，扩大了应用范围，具有操作简便、成本低、易于掌握、补焊效率高的特点。
具体实施方式
下面结合实施例进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例1
一种镁合金铸件表面缺陷的修补工艺，以某铸造镁合金零件为例，由于铸造质量不高，在近端面经常性出现缩孔、孔洞和组织疏松等缺陷，必须对其补焊，它包含以下步骤
(I)、清理缺陷使缺陷的边角完全显现和出现平滑过渡的金属基体，对待补焊表面及周边IOmm范围内用金属钢丝刷去除氧化皮，并除油和杂质，保持表面清洁；
(2)、去除杂质用砂纸对焊丝表面除氧化皮，并用酒精去除表面的杂质；
(3)、预热对清理加工后的零件缺陷处的金属基体表面进行缓慢预热30min，使缺陷处的金属基体表面温度达到300°C ；
(4)、补焊在零件表面预热温度达到300°C后，用交流焊机对缺陷处进行补焊，焊丝直径为Φ4πιπι，一次连续施焊时间I分钟，补焊电流在180Α，由于补焊量大，重复3次预热，完成零件补焊；
(5)、补焊完成后，将零件放入150°C保温箱内进行保温60分钟，然后空冷至室温即可；
( 6 )、稳定处理，消除焊接应力，改善组织。
实施例2
一种镁合金铸件表面缺陷的修补工艺，以某铸造镁合金壳体零件为例，因工人粗心，在铣削加工时，导致两处局部铣薄3mm，严重影响结构强度，必须进行补焊，它包含以下步骤
(I)、清理缺陷使缺陷的边角完全显现和出现平滑过渡的金属基体，对待补焊表面及周边12_范围内用金属钢丝刷去除氧化皮，并除油和杂质，保持表面清洁；
(2)、去除杂质用砂纸对焊丝表面除氧化皮，并用丙酮去除表面的杂质；
(3)、预热对清理加工后的零件缺陷处的金属基体表面进行缓慢预热30min，使缺陷处的金属基体表面温度达到300°C ；
(4)、补焊在零件表`面预热温度达到300°C后，用交流焊机对缺陷处进行补焊，焊丝直径为Φ 6mm，一次连续施焊时间I分20秒，补焊电流在200A ；
(5)、补焊完成后，将零件放入150°C保温箱内进行保温60分钟，然后空冷至室温即可；
(6)、稳定处理，消除焊接应力，改善组织。
实施例3
一种镁合金铸件表面缺陷的修补工艺，它包含以下步骤
(I)、清理缺陷使缺陷的边角完全显现和出现平滑过渡的金属基体，对待补焊表面及周边15_范围内用金属钢丝刷去除氧化皮，并除油和杂质，保持表面清洁；
(2)、去除杂质用砂纸对焊丝表面除氧化皮，并用酒精去除表面的杂质；
(3)、预热对清理加工后的零件缺陷处的金属基体表面进行缓慢预热40min，使缺陷处的金属基体表面温度达到500°C ；
(4)、补焊在零件表面预热温度达到500°C后，用交流焊机对缺陷处进行补焊，焊丝直径为Φ 5mm，一次连续施焊时间I分30秒，补焊电流在220A ；
(5)、补焊完成后，将零件放入170°C保温箱内进行保温40分钟，然后空冷至室温即可；
(6)、稳定处理，消除焊接应力，改善组织。
实施例4
一种镁合金铸件表面缺陷的修补工艺，它包含以下步骤
(I)、清理缺陷使缺陷的边角完全显现和出现平滑过渡的金属基体，对待补焊表面及周边13_范围内用金属钢丝刷去除氧化皮，并除油和杂质，保持表面清洁；
(2)、去除杂质用砂纸对焊丝表面除氧化皮，并用酒精或丙酮去除表面的杂质；
(3)、预热对清理加工后的零件缺陷处的金属基体表面进行缓慢预热15min，使缺陷处的金属基体表面温度达到200°C ；
(4)、补焊在零件表面预热温度达到200°C后，用交流焊机对缺陷处进行补焊，焊丝直径为Φ 6mm，一次连续施焊时间2分钟，补焊电流在180A ；
(5)、补焊完成后，将零件放入130°C保温箱内进行保温20分钟，然后空冷至室温即可；
(6)、稳定处理，消除焊接应力，改善组织。
实施例5
一种镁合金铸件表面缺陷的修补工艺，它包含以下步骤
(I)、清理缺陷使缺陷的边角完全显现和出现平滑过渡的金属基体，对待补焊表面及周边14_范围内用金属钢丝刷去除氧化皮，并除油和杂质，保持表面清洁；
(2)、去除杂质用砂纸对焊丝表面除氧化皮，并用酒精或丙酮去除表面的杂质；
(3)、预热对清理加工后的零件缺陷处的金属基体表面进行缓慢预热20min，使缺陷处的金属基体表面温度达到400°C ；
(4)、补焊在零件表面预热温度达到400°C后，用交流焊机对缺陷处进行补焊，焊丝直径为Φ 5mm, 一次连续施焊时间I分40秒，补焊电流在300A ；
(5)、补焊完成后，将零件放入160°C保温箱内进行保温50分钟，然后空冷至室温即可；
(6)、稳定处理，消除焊接应力，改善组织。
权利要求
1.一种镁合金铸件表面缺陷的修补工艺，其特征在于它包含以下步骤(1)、清理缺陷使缺陷的边角完全显现和出现平滑过渡的金属基体，对待补焊表面及周边IOmm 15mm范围内用金属钢丝刷去除氧化皮,并除油和杂质,保持表面清洁；(2)、去除杂质用砂纸对焊丝表面除氧化皮，并用酒精或丙酮去除表面的杂质；(3)、预热对清理加工后的零件缺陷处的金属基体表面进行缓慢预热,在15min 40min内使缺陷处的金属基体表面温度达到200°C 500°C ；(4)、补焊在零件表面预热温度达到200°C 500°C后，用交流焊机对缺陷处进行补焊，焊丝直径为Φ4ι πι Φ6mm,—次连续施焊时间不应超过2分钟,补焊电流在180A 300A ；(5)、补焊完成后，将零件放入150±20°C保温箱内进行保温，保温时间20分钟 60分钟，然后空冷至室温即可；(6 )、稳定处理，消除焊接应力，改善组织。
全文摘要
本发明公开了一种镁合金铸件表面缺陷的修补工艺，它包括包括清理加工缺陷、焊丝清理、预热、补焊、保温等步骤。本发明的有益效果是通过预热、快速焊接、保温等措施，热应力范围小，铸镁件基本不变形，修补后的铸镁件母材组织基本维持原始组织和性能，解决了补焊热循环中金属铸镁件的组织转变问题和补焊区快速冷却及收缩不均等问题，使修补后的金属铸镁母材组织基本维持原始组织和性能，防止了裂纹和新的焊接再生缺陷的产生，有效控制了焊接变形，适用于铸镁件表面缺陷的修补和表面余量不足的修补，扩大了应用范围，具有操作简便、成本低、易于掌握、补焊效率高的特点。
文档编号B23P6/00GK103056586SQ20121054377
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者夏昌龙, 任志强, 万轲, 刘健, 杨滨涛 申请人:贵州黎阳航空动力有限公司