CN106216936A - 一种镁合金铸件的修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镁合金铸件的修复方法，属于铝合金铸件修复技术领域，该方法包括热水冲洗、酸洗、冷水冲洗、碱洗、热水冲洗、干燥、热等静压、冷却出炉和表面修复等步骤。本发明针对有内部冶金缺陷的镁合金铸件采用热等静压处理，通过缺陷处材料的蠕变和扩散，使疏松、缩孔和气孔等内部冶金缺陷消失，改善铸件内部的冶金质量，从而使铸件的拉伸性能、持久性能和疲劳性能得到了显著的提高。确保铸件合格交付，降低工厂的生产成本，提高生产效率。

Description

一种镁合金铸件的修复方法
技术领域
本发明涉及合金铸件加工技术领域，具体涉及一种镁合金铸件的修复方法。
背景技术
结构减重和结构载荷与功能一体化是飞机机体和发动机结构材料发展的重要方向。镁合金铸件因其材料特点，能够满足航空航天产品对减重、吸噪、减震、防辐射、防电磁干扰的要求，并随着近几年镁合金材料研究的发展，镁合金铸件的使用逐渐增加，部分取代了铝合金铸件，应用于航空、航天、兵器、电子等领域。
在实际铸造生产中，镁合金铸件因铸造方法、合金类型、工艺方案、温湿度等因素影响，易出现缩孔、疏松、气孔等内部冶金缺陷。由于这些缺陷的存在,使铸件性能如疲劳、持久下降,使性能波动大而分散,因而使用可靠性也差。为此，铸件交付前主要通过X光射线检测方法检查是否存在内部冶金缺陷，如发现缺陷，采用钻孔、打磨等方式暴露出铸件内部缺陷，然后用同牌号焊条进行补焊修复。但在实际生产中因人为因素和产品结构的影响，经常出现部分铸件无法修复，造成铸件报废，生产成本加大。
发明内容
本发明旨在提供一种镁合金铸件的修复方法，以解决传统的镁合金铸件采用钻孔、打磨、补焊等方式进行内部缺陷修补所存在的铸件易变形、硬度降低、砂眼、局部退火、易出现裂纹、废品率高、生产成本大、生产进度慢等问题。
本发明是通过如下技术方案予以实现的：
一种镁合金铸件的修复方法，该方法包括以下步骤：
(1)热水冲洗：采用60-85℃的温水冲洗铸件、试样和工装夹具3-6min；
(2)酸洗：将铸件、试样和工装夹具在浓度为10-15％、温度为20-35℃的酸溶液中酸洗2-5min
(3)冷水冲洗：采用10-15℃的冷水冲洗酸洗后的铸件、试样和工装夹具；
(4)碱洗：将铸件、试样和工装夹具在浓度为12-18％、温度为25-45℃的碱溶液中碱洗5-10min；
(5)热水冲洗：采用30-50℃的温水冲洗碱洗后的铸件、试样和工装夹具10-15min；
(6)干燥：采用温度70-90℃的热风烘干铸件、试样和工装夹具；
(7)热等静压：将干燥后的铸件、试样和工装夹具一同放入热等静压炉内在温度370-430℃、压力90-130MPa条件下保温2-4h；
(8)冷却出炉：热等静压炉内温度降至室温后取出铸件、试样和工装夹具；
(9)表面修复：热等静压后的铝合金铸件进行检查，对铸件表面影响尺寸要求的缺陷通过喷砂、打磨和补焊进行修复；
(10)入库：修复后再次进行检查，合格的铸件油封入库。
所述步骤(9)分为以下步骤：
(9-1)喷砂：向铸件表面喷粒度为0.1-0.4mm的石英砂，喷砂压力为0.8-1.5MPa；
(9-2)打磨：采用粒度为0.05-0.08mm的沙盘打磨铸件表面产生的凹坑；
(9-3)补焊：采用同一型号的焊条对凹坑进行补焊。
所述步骤(2)中使用的酸溶液为硫酸和氢氟酸的混合溶液。
所述步骤(4)中使用的碱溶液为氢氧化钠和磷酸三钠的混合溶液。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明提供的镁合金铸件的修复方法，针对有内部冶金缺陷的镁合金铸件采用热等静压处理，通过缺陷处材料的蠕变和扩散，使疏松、缩孔和气孔等内部冶金缺陷消失，改善铸件内部的冶金质量，从而使铸件的拉伸性能、持久性能和疲劳性能得到了显著的提高。确保铸件合格交付，降低工厂的生产成本，提高生产效率。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
实施例1：
热水冲洗：采用85℃的温水冲洗铸件、试样和工装夹具6min；酸洗：将铸件、试样和工装夹具在浓度为15％、温度为35℃的酸溶液中酸洗5min冷水冲洗：采用15℃的冷水冲洗酸洗后的铸件、试样和工装夹具；碱洗：将铸件、试样和工装夹具在浓度为18％、温度为45℃的碱溶液中碱洗10min；热水冲洗：采用50℃的温水冲洗碱洗后的铸件、试样和工装夹具15min；干燥：采用温度90℃的热风烘干铸件、试样和工装夹具；热等静压：将干燥后的铸件、试样和工装夹具一同放入热等静压炉内在温度430℃、压力130MPa条件下保温4h；冷却出炉：热等静压炉内温度降至室温后取出铸件、试样和工装夹具；表面修复：热等静压后的铝合金铸件进行检查，对铸件表面影响尺寸要求的缺陷通过喷砂、打磨和补焊进行修复，具体为：喷砂：向铸件表面喷粒度为0.4mm的石英砂，喷砂压力为1.5MPa；打磨：采用粒度为0.08mm的沙盘打磨铸件表面产生的凹坑；补焊：采用同一型号的焊条对凹坑进行补焊；入库：修复后再次进行检查，合格的铸件油封入库。
实施例2
热水冲洗：采用60℃的温水冲洗铸件、试样和工装夹具3min；酸洗：将铸件、试样和工装夹具在浓度为10％、温度为20℃的酸溶液中酸洗2min冷水冲洗：采用10℃的冷水冲洗酸洗后的铸件、试样和工装夹具；碱洗：将铸件、试样和工装夹具在浓度为12％、温度为25℃的碱溶液中碱洗5min；热水冲洗：采用30℃的温水冲洗碱洗后的铸件、试样和工装夹具10min；干燥：采用温度70℃的热风烘干铸件、试样和工装夹具；热等静压：将干燥后的铸件、试样和工装夹具一同放入热等静压炉内在温度370℃、压力90MPa条件下保温2h；冷却出炉：热等静压炉内温度降至室温后取出铸件、试样和工装夹具；表面修复：热等静压后的铝合金铸件进行检查，对铸件表面影响尺寸要求的缺陷通过喷砂、打磨和补焊进行修复，具体为：喷砂：向铸件表面喷粒度为0.1mm的石英砂，喷砂压力为0.8MPa；打磨：采用粒度为0.05mm的沙盘打磨铸件表面产生的凹坑；补焊：采用同一型号的焊条对凹坑进行补焊；入库：修复后再次进行检查，合格的铸件油封入库。
实施例3：
热水冲洗：采用68℃的温水冲洗铸件、试样和工装夹具4min；酸洗：将铸件、试样和工装夹具在浓度为12％、温度为28℃的酸溶液中酸洗4min冷水冲洗：采用13℃的冷水冲洗酸洗后的铸件、试样和工装夹具；碱洗：将铸件、试样和工装夹具在浓度为15％、温度为30℃的碱溶液中碱洗6min；热水冲洗：采用40℃的温水冲洗碱洗后的铸件、试样和工装夹具12min；干燥：采用温度75℃的热风烘干铸件、试样和工装夹具；热等静压：将干燥后的铸件、试样和工装夹具一同放入热等静压炉内在温度400℃、压力110MPa条件下保温3.2h；冷却出炉：热等静压炉内温度降至室温后取出铸件、试样和工装夹具；表面修复：热等静压后的铝合金铸件进行检查，对铸件表面影响尺寸要求的缺陷通过喷砂、打磨和补焊进行修复，具体为：喷砂：向铸件表面喷粒度为0.2mm的石英砂，喷砂压力为1.0MPa；打磨：采用粒度为0.06mm的沙盘打磨铸件表面产生的凹坑；补焊：采用同一型号的焊条对凹坑进行补焊；入库：修复后再次进行检查，合格的铸件油封入库。
实施例4：
热水冲洗：采用75℃的温水冲洗铸件、试样和工装夹具5min；酸洗：将铸件、试样和工装夹具在浓度为14％、温度为30℃的酸溶液中酸洗4.5min冷水冲洗：采用12℃的冷水冲洗酸洗后的铸件、试样和工装夹具；碱洗：将铸件、试样和工装夹具在浓度为16％、温度为40℃的碱溶液中碱洗8min；热水冲洗：采用45℃的温水冲洗碱洗后的铸件、试样和工装夹具11min；干燥：采用温度80℃的热风烘干铸件、试样和工装夹具；热等静压：将干燥后的铸件、试样和工装夹具一同放入热等静压炉内在温度420℃、压力120MPa条件下保温3.5h；冷却出炉：热等静压炉内温度降至室温后取出铸件、试样和工装夹具；表面修复：热等静压后的铝合金铸件进行检查，对铸件表面影响尺寸要求的缺陷通过喷砂、打磨和补焊进行修复，具体为：喷砂：向铸件表面喷粒度为0.3mm的石英砂，喷砂压力为1.2MPa；打磨：采用粒度为0.07mm的沙盘打磨铸件表面产生的凹坑；补焊：采用同一型号的焊条对凹坑进行补焊；入库：修复后再次进行检查，合格的铸件油封入库。

Claims (4)

1.一种镁合金铸件的修复方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(1)热水冲洗：采用60-85℃的温水冲洗铸件、试样和工装夹具3-6min；
(2)酸洗：将铸件、试样和工装夹具在浓度为10-15％、温度为20-35℃的酸溶液中酸洗2-5min
(3)冷水冲洗：采用10-15℃的冷水冲洗酸洗后的铸件、试样和工装夹具；
(4)碱洗：将铸件、试样和工装夹具在浓度为12-18％、温度为25-45℃的碱溶液中碱洗5-10min；
(5)热水冲洗：采用30-50℃的温水冲洗碱洗后的铸件、试样和工装夹具10-15min；
(6)干燥：采用温度70-90℃的热风烘干铸件、试样和工装夹具；
(7)热等静压：将干燥后的铸件、试样和工装夹具一同放入热等静压炉内在温度370-430℃、压力90-130MPa条件下保温2-4h；
(8)冷却出炉：热等静压炉内温度降至室温后取出铸件、试样和工装夹具；
(9)表面修复：热等静压后的铝合金铸件进行检查，对铸件表面影响尺寸要求的缺陷通过喷砂、打磨和补焊进行修复；
(10)入库：修复后再次进行检查，合格的铸件油封入库。
2.根据权利要求1所述的镁合金铸件的修复方法，其特征在于：所述步骤(9)分为以下步骤：
(9-1)喷砂：向铸件表面喷粒度为0.1-0.4mm的石英砂，喷砂压力为0.8-1.5MPa；
(9-2)打磨：采用粒度为0.05-0.08mm的沙盘打磨铸件表面产生的凹坑；
(9-3)补焊：采用同一型号的焊条对凹坑进行补焊。
3.根据权利要求1所述的镁合金铸件的修复方法，其特征在于：所述步骤(2)中使用的酸溶液为硫酸和氢氟酸的混合溶液。
4.根据权利要求1所述的镁合金铸件的修复方法，其特征在于：所述步骤(4)中使用的碱溶液为氢氧化钠和磷酸三钠的混合溶液。
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