怎樣克服(fú)鋁合金殼(ké)體零件內壁出現裂紋(wén)難題?答案全在這(zhè)裏
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- 日期(qī) : 2019-09-19
2A12鋁合金殼體(tǐ)零件熱處理後進行內表麵數控(kòng)加工後,經檢查發現零件內表(biǎo)麵出現縱向裂紋缺陷。 該鋁合金是一種可(kě)進行(háng)熱處理的(de)強化鋁合金,經人工時效、自然(rán)時效或者固溶熱(rè)處理後其強度較高(gāo)。它具有良好的機械加(jiā)工性能和塑性成型能(néng)力,因(yīn)可以獲得不同類型的(de)鋁合金製品,所以(yǐ)在航空航天和其他行業結構件中得到廣泛應(yīng)用。
通過(guò)對合金殼體零件(jiàn)內(nèi)表麵(miàn)裂紋宏觀、微觀特征及零件加工過程進行分析,最終找出失效(xiào)原因,提出改(gǎi)進(jìn)措施。
通過對故障件斷口進(jìn)行化學成分(fèn)分析,各元素含(hán)量符合相關標準要求,因此排(pái)除原材料混料導致零件內表麵開裂的可能。
故障件低倍腐蝕試驗結果排(pái)除原材料由於嚴重冶金缺陷導致零件內表麵開裂的可能。
針對該殼體零件內壁出現裂紋缺陷的問題,對其加工工藝流程進行了詳盡(jìn)的分析。2A12鋁合金殼體(tǐ)零件的原來加工工藝為:下料→車中心(xīn)孔(Ф65)→熱處理(淬火+ 自(zì)然失效)→車內孔(Ф140)→出現故障。熱處理前(qián)零件壁厚達(dá)到 92.5mm。
對經熱處理(淬火(huǒ)+自然失效(xiào))故障件(jiàn)進行金相分析,結果表明,殼體(tǐ)零(líng)件內壁出現裂紋的原因是由於管壁過厚,熱處理不夠充分。
根據鋁合金殼體零件原材料實際情(qíng)況進一步優化熱處理工藝,淬火+人(rén)工時效熱處理。井(jǐng)式爐加熱至495±5℃,保(bǎo)溫180~210min,水冷。其顯微組織未發現過燒,強化相沿晶界聚集現象明顯改善。由此證明零件(jiàn)內表麵起裂部位是(shì)由熱處理不充分所造成的。
對故(gù)障件加工工藝進(jìn)行分析得出,當加工至(zhì)熱處理不充分部位(wèi),再保持以往切削速度(dù)和切削量,刀尖部位產生應力集中作用於晶界強化相(xiàng)聚集處,導致裂紋沿強化相帶狀分布方向迅速擴展。
鋁合金殼體內壁在調質(zhì)熱(rè)處理進行機械加工中內表麵出現軸(zhóu)向裂紋。對裂紋進行掃(sǎo)描電(diàn)鏡(jìng)分析,結合零件加工路線圖(tú),結果表明裂紋形成的原因是零(líng)件中心部位熱處理(lǐ)不充分,機加過程中切削速度和切削(xuē)量過大造成的。
為了避免鋁合金殼體零件在加工過程中出現內壁裂紋缺陷,建議在加工工藝(yì)規程中熱處理之前中心孔加工尺寸加大(dà),熱處理過程(chéng)中(zhōng),加快零件的冷卻速度,促使組織(zhī)轉變完全。
通過(guò)對合金殼體零件(jiàn)內(nèi)表麵(miàn)裂紋宏觀、微觀特征及零件加工過程進行分析,最終找出失效(xiào)原因,提出改(gǎi)進(jìn)措施。
通過對故障件斷口進(jìn)行化學成分(fèn)分析,各元素含(hán)量符合相關標準要求,因此排(pái)除原材料混料導致零件內表麵開裂的可能。
故障件低倍腐蝕試驗結果排(pái)除原材料由於嚴重冶金缺陷導致零件內表麵開裂的可能。
針對該殼體零件內壁出現裂紋缺陷的問題,對其加工工藝流程進行了詳盡(jìn)的分析。2A12鋁合金殼體(tǐ)零件的原來加工工藝為:下料→車中心(xīn)孔(Ф65)→熱處理(淬火+ 自(zì)然失效)→車內孔(Ф140)→出現故障。熱處理前(qián)零件壁厚達(dá)到 92.5mm。
對經熱處理(淬火(huǒ)+自然失效(xiào))故障件(jiàn)進行金相分析,結果表明,殼體(tǐ)零(líng)件內壁出現裂紋的原因是由於管壁過厚,熱處理不夠充分。
根據鋁合金殼體零件原材料實際情(qíng)況進一步優化熱處理工藝,淬火+人(rén)工時效熱處理。井(jǐng)式爐加熱至495±5℃,保(bǎo)溫180~210min,水冷。其顯微組織未發現過燒,強化相沿晶界聚集現象明顯改善。由此證明零件(jiàn)內表麵起裂部位是(shì)由熱處理不充分所造成的。
對故(gù)障件加工工藝進(jìn)行分析得出,當加工至(zhì)熱處理不充分部位(wèi),再保持以往切削速度(dù)和切削量,刀尖部位產生應力集中作用於晶界強化相(xiàng)聚集處,導致裂紋沿強化相帶狀分布方向迅速擴展。
鋁合金殼體內壁在調質(zhì)熱(rè)處理進行機械加工中內表麵出現軸(zhóu)向裂紋。對裂紋進行掃(sǎo)描電(diàn)鏡(jìng)分析,結合零件加工路線圖(tú),結果表明裂紋形成的原因是零(líng)件中心部位熱處理(lǐ)不充分,機加過程中切削速度和切削(xuē)量過大造成的。
為了避免鋁合金殼體零件在加工過程中出現內壁裂紋缺陷,建議在加工工藝(yì)規程中熱處理之前中心孔加工尺寸加大(dà),熱處理過程(chéng)中(zhōng),加快零件的冷卻速度,促使組織(zhī)轉變完全。