[發明專利]一種高速列車鑄鋁箱體表面缺陷的激光同軸送粉修復方法

在審

• 申請號: 201910565750.6
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110181063A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 張可召;包曄峰;嚴春妍;傅強
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: B22F7/06
• 分類號: B22F7/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種高速列車鑄鋁箱體表面缺陷的激光同軸送粉修復方法，該方法主要包括清理、烘干、機械加工、送粉修復、檢查入庫等相關步驟。本發明可以有效修復鑄鋁箱體表面的縮孔縮松缺陷，使箱體外觀憑證美觀，能夠滿足實際使用需求，降低生產成本。

技術領域

本發明涉及鑄鋁合金鑄件加工技術領域，具體涉及一種高速列車鑄鋁箱體表面缺陷的激光同軸送粉修復方法。

背景技術

我國在高速列車的生產制造技術取得長足進步，遍布全國的高速鐵路網也已經基本形成，極大的方便了人民群眾的日常出行，也為中國經濟發展注入巨大的活力。高速列車在生產制造過程中為了減輕重量、增大能效比，同時為了降低成本，大量在車身、關鍵結構件中采用鋁合金。鋁合金具有密度低、比強度高、加工性能好、耐腐蝕和價格低廉等諸多優點，鋁合金板材、型材乃至鑄造鋁合金都在高速列車上有實際應用。

鑄鋁合金(如ZL114A、ZL101A)在高速列車上被用來制造保護電機、電氣設備的保護箱。在鑄造過程中，收到澆注條件、合金自身流動性等方面的影響，鑄件容易產生縮孔、縮松等鑄造缺陷，而此類缺陷經常產生在鑄件的上表面。鑄造缺陷的存在會降低箱體的使用性能，也影響箱體外觀，通常的做法是回爐熔煉后重新澆注，大大增加生產成本。由于鑄造工藝自身的局限性，鑄造缺陷的產生不可避免，通過改進改良鑄造工藝無法完全杜絕缺陷。鑄鋁箱體本身為非承力結構件，力學性能要求不高，主要要求外觀平整美觀，因此較為經濟的做法是通過修復鑄造缺陷，使其能夠滿足實際應用需求，從而降低生產成本。

發明內容

本發明旨在提供一種高速列車鑄鋁箱體表面缺陷的激光同軸送粉修復方法，目的是解決鑄鋁箱體在鑄造過程存在于箱體表面的縮孔、縮松等缺陷，使其不必回爐重新熔煉、鑄造，降低生產成本。

本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種高速列車鑄鋁箱體表面缺陷的激光同軸送粉修復方法，包括以下步驟：

(1)清理鑄鋁箱體的表面；

(2)將清理后的鑄鋁箱體放入熱風爐中烘干；

(3)將鑄鋁箱體的表面不規則的縮孔以及較多縮松部位利用銑刀進行切削加工，根據缺陷的形貌將其加工成規則形狀；

(4)修復階段利用氬氣吹送AlSi10Mg粉末從刮板式送粉器經過同軸送粉頭送入由光纖激光器形成的熔池；

(5)修復的部位平面應高于箱體表面1-2mm，所有部位修復完畢后統一用磨床磨平；

(6)檢查合格后，將鑄件箱體油封，入庫保存。

進一步的，所述步驟(1)具體清理方法為：

利用丙酮擦洗鑄鋁箱體表面去除油污；利用高壓水槍沖洗鑄鋁箱體和夾具，確保無明顯油污及雜物。

進一步的，所述步驟(2)中：熱風爐的溫度設置為50℃，且烘干時間為1h。

進一步的，所述步驟(3)中：所用銑刀為錐形銑刀，斜度為30°-45°，且在原有缺陷位置重新加工出來的孔、槽尺寸在在原有缺陷的尺寸基礎上加寬加深1-2mm，保證內部漏出新加工面。

進一步的，所述步驟(3)加工結束距離步驟(4)的時間不超過12h。

進一步的，所述步驟(4)中吹送的AlSi10Mg粉末為球形，粒度在40μm-100μm之間，且AlSi10Mg粉末在修復工作前球磨0.5h。

進一步的，所述步驟(4)中AlSi10Mg粉末從取用拆封到送粉修復開始時間不超過12h。

進一步的，所述步驟(4)的修復過程在相對濕度低于50％的環境下進行。

進一步的，所述步驟(4)中同軸送粉頭的移動速度不低于10mm/s。