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鎂合金鑄造缺陷的激光修復(fù)取得重大突破

發(fā)布時(shí)間:2011-07-06 14:14:57 來源:中國(guó)金屬加工在線 查看次數(shù):

  合金鑄件常存在氣孔、夾雜等缺陷,而這些缺陷通常是零件加工到要求的尺寸后才被發(fā)現(xiàn),因此導(dǎo)致合金鑄件成品率很低。在合金缺陷的修復(fù)過程中,面臨以下幾方面的問題:
  (1)粗晶問題:的熔點(diǎn)低(651℃),但因?yàn)?a href=http://m.nicastaneda.com target=_blank class=infotextkey>鎂導(dǎo)熱快,所以必須采用較大功率的熱源,這使得合金易產(chǎn)生過熱和晶粒長(zhǎng)大。
 ?。?)氧化和蒸發(fā):的活潑性極高,在高溫下易被氧化形成氧化,其熔點(diǎn)高(2500℃),密度大(3.2g/cm3),在熔池中易形成細(xì)小片狀的固態(tài)夾渣。而且,合金在沒有隔絕氧的情況下,還容易燃燒。在高溫下還容易和空氣中的氮化合生成的氮化物,使熔區(qū)性能在冷卻后變壞。的沸點(diǎn)不高(1100℃),高溫下,很容易蒸發(fā)。所以合金在熔化時(shí)需要嚴(yán)格加以保護(hù)。
 ?。?)熱應(yīng)力:及其合金熱膨脹系數(shù)較大,約為鋼的2倍,鋁的1. 2倍,所以,易引起較大的熱應(yīng)力,加劇裂紋的產(chǎn)生和引起工件變形。
  (4)裂紋:容易與一些合金元素(如Cu、Al、Ni等)形成低熔點(diǎn)共晶,所以脆性溫度區(qū)間較寬,易形成熱裂紋。
 ?。?)氣孔:容易產(chǎn)生氫氣孔,氫在中的溶解度隨溫度的降低而急劇減少,當(dāng)氫的來源較多時(shí),出現(xiàn)氣孔的傾向是較大的。
 ?。?)熱源的控制:采用的熱源必須有足夠的能率,否則在加熱時(shí),熱量會(huì)迅速向基體傳導(dǎo),輕則熔化層過深,重則整個(gè)基體熔化。
  這使得合金的修復(fù)較之普通材料實(shí)現(xiàn)起來更為困難。
  本公司采用波長(zhǎng)為1.06μm的YAG激光,在專用氣簾的保護(hù)下,有效避免了激光加工過程中,合金的氧化,成功實(shí)現(xiàn)了合金的激光修復(fù)。下圖分別為單道和多道激光修復(fù)的形貌照片。從橫斷面分析來看,與修復(fù)層無氣孔和裂紋、與基材呈良好的冶金結(jié)合,且對(duì)基材的熱影響極小。
  應(yīng)用領(lǐng)域:合金鑄件缺陷的修復(fù),如筆記本外殼、合金儀表盤、合金汽車零部件等。

圖1 激光多道修復(fù)

圖2 激光單道修復(fù)

圖3 激光修復(fù)層的橫斷面形貌

圖4 激光修復(fù)層與基材間的界面形貌

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