一种修复铝合金缸体表面气泡缺陷的工艺方法与流程

本发明涉及铝合金缸体领域，特别是涉及一种修复铝合金缸体表面气泡缺陷的工艺方法。

背景技术：

1、在铸造生产过程中，由于受到砂型质量、浇注温度、金属液质量、铸件结构、浇冒口位置与大小、铸造工艺方案等因素影响，铸件会产生各种类型缺陷，铸件中不可避免地会出现一些不良品，其中一些不良品缺陷可以通过一些适当的方法得到补救。随着高性能、高功率内腔复杂v型发动机缸体的开发制造，铝合金缸体表面气泡缺陷问题成为不可忽视的技术性难题，将直接影响铝合金缸体的成品率和性能，现有技术中，铝合金缸体表面部分缺陷可用热熔焊方法填补缺陷，将缺陷部位热熔，再将铝焊丝热熔后填入缺陷部位，但存在以下问题，铝合金缸体表面焊接区域温度高，易产生产品的热变形及区域内材质退火，改变缸体的原有性能，需进行二次热处理，提升缸体本体性能，热熔焊效率低，增加工序修复成本高。目前，在公开的专利文献中，尚无对于铝合金缸体表面气泡缺陷问题的解决方案。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的问题，构思了一种修复铝合金缸体表面气泡缺陷的工艺方法，利用摩擦焊接技术，本体与填料高速旋转摩擦，在固相状态下，使结合表面结合，使填料焊接在缸体本体上，对铝合金缸体表面气泡缺陷进行修复，有效地解决铝合金缸体表面气泡缺陷问题。

2、实现本发明采用的技术方案是：一种修复铝合金缸体表面气泡缺陷的工艺方法，其特征是，它包括以下步骤：

3、1)预制焊料：

4、预制填补铝合金缸体表面气泡缺陷的焊料，所述的焊料一端形状为球头，另一端加工出十字槽，形成焊接填料3；

5、2)加工铝合金缸体表面气泡缺陷处：

6、在机床上将待修复的铝合金缸体定位夹紧，先使用机床主轴的刀柄1夹持球头铣刀，然后在铝合金缸体表面气泡缺陷位置预加工半圆球凹坑；

7、3)安装预制焊料：

8、将步骤1)中所述焊接填料3的球头3.1放置在铝合金缸体表面气泡缺陷位置预加工的半圆球凹坑中，所述机床主轴夹持刀柄1，所述的刀柄1连接焊接夹具2，降低所述机床主轴高度，所述的焊接夹具2的十字型凸起2.2与焊接填料3的十字型槽3.2对正配合连接；

9、4)进行铝合金缸体表面气泡缺陷修复：

10、启动机床，所述机床主轴转速为1500～3000r/min，同时所述机床主轴向下施加压力为10～15kn，所述的焊接夹具2带动焊接填料3高速旋转，铝合金缸体表面气泡缺陷位置预加工半圆球凹坑与焊接填料3产生摩擦，在摩擦热和塑形变形热作用下，焊缝结合面的金属进行塑性流动，相互融入对方，成为新的半固相结合面；

11、5)铝合金缸体表面气泡缺陷修复完成：

12、关闭机床，所述机床主轴停止旋转后，抬起机床主轴，所述的焊接夹具2带动焊接填料3升起，铝合金缸体表面气泡缺陷修复完成。

13、优选地，在步骤1)中，所述焊接填料3的十字槽宽×深为2×3mm。

14、优选地，在步骤1)中，所述焊接填料3的球头3.1为sr6。

15、优选地，在步骤2)中，所述的球头铣刀为d12球头铣刀。

16、优选地，在步骤4)中，所述机床主轴转速为2000r/min。

17、优选地，在步骤4)中，所述机床主轴向下施加压力为13kn。

18、优选地，所述的机床为菲迪亚k211高速加工中心。

19、本发明一种修复铝合金缸体表面气泡缺陷的工艺方法的有益效果体现在：

20、一种修复铝合金缸体表面气泡缺陷的工艺方法，利用摩擦焊接技术对铝合金缸体表面气泡缺陷进行修复，在铝合金缸体表面气泡位置预加工出半圆球凹坑，铝合金缸体本体与填料高速旋转摩擦，使结合表面在固相状态下结合，之后快速停止旋转，使填料焊接在缸体本体上，接触温度低，热影响区小，保持工件原有性能，减少二次热处理工序，提高铝合金缸体产品质量、降低产品复杂程度以及降低制造成本。

技术特征：

1.一种修复铝合金缸体表面气泡缺陷的工艺方法，其特征是，它包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种修复铝合金缸体表面气泡缺陷的工艺方法，其特征是，在步骤1)中，所述焊接填料(3)的十字型槽(3.2)宽×深为2×3mm。

3.根据权利要求1所述的一种修复铝合金缸体表面气泡缺陷的工艺方法，其特征是，在步骤1)中，所述焊接填料(3)的球头(3.1)为sr6。

4.根据权利要求1所述的一种修复铝合金缸体表面气泡缺陷的工艺方法，其特征是，在步骤2)中，所述的球头铣刀为d12球头铣刀。

5.根据权利要求1所述的一种修复铝合金缸体表面气泡缺陷的工艺方法，其特征是，在步骤4)中，所述机床主轴转速为2000r/min。

6.根据权利要求1所述的一种修复铝合金缸体表面气泡缺陷的工艺方法，其特征是，在步骤4)中，所述机床主轴向下施加压力为13kn。

7.根据权利要求1所述的一种修复铝合金缸体表面气泡缺陷的工艺方法，其特征是，所述的机床为菲迪亚k211高速加工中心。

技术总结
本发明公开了一种修复铝合金缸体表面气泡缺陷的工艺方法，涉及铝合金缸体领域，包括以下步骤：预制焊料、加工铝合金缸体表面气泡缺陷处、安装预制焊料、进行铝合金缸体表面气泡缺陷修复和铝合金缸体表面气泡缺陷修复完成。利用摩擦焊接技术，本体与填料高速旋转摩擦，在固相状态下，使结合表面结合，使填料焊接在缸体本体上，对铝合金缸体表面气泡缺陷进行修复，接触温度低，热影响区小，保持工件原有性能，减少二次热处理工序，提高铝合金缸体产品质量、降低产品复杂程度以及降低制造成本，有效地解决铝合金缸体表面气泡缺陷问题。

技术研发人员：崔伟,戴俊良,金延竹,孙光超
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1