船舶用铝合金圆管力学性能

               鉴于常规增压阶段压射冲头通过料饼施加铸造压力而实现补缩作用，采取的措施是在铸件缩孔附近增加一个类似渣包结构来充当料饼，利用一副油缸抽芯机构充当冲头，在铸件凝固后期对易产生缩孔的区域进行二次增压补缩，以达到缩孔的目的。通常来讲，这样的二次加压机构叫做挤压销，它的加压原理是在金属液或合金液浇注后到完全凝固前施加适当的压力以加强铸件凝固补缩效果,达到提高铸件致密度、减小或缩孔的目的。加压凝固能够改变金属及其合金物理参数和结晶过程，改变疏松空洞的分布和尺寸，提高铸件的致密度，改善铸件的拉伸强度和硬度等性能。根据铸件补缩、增压规律，挤压销动作号采用铸造过程的增压号，并在此基础上延迟作为启动号，因此，挤压销主要控制挤压深度和挤压延迟时间两个参数。挤压深度依铸件结构和缩孔分布、大小而定，一般为10~20 mm；挤压延时主要参考增压时间设定，一般为2~5 s。实际工程中，挤压参数的确定是在经验值的基础上根据铸造情况再作优化。为了方便调整挤压参数，通常采用单独油缸控制挤压销动作。
针对曲轴箱铸件，后期的改善措施为在模具轴承孔附近对称布置两根挤压销（位置见图5），通过调整挤压深度和挤压延时两个主要参数，优化挤压销的二次加压的补缩效果，从而降低铸件缩孔率。在前述措施的基础上，模具追加两根挤压销后缩孔率明显下降，不良率由4%降低到0.2%。同时，在0.2%的缩孔不良品中，其缩孔大小明显减小。因此，挤压销方案对于控制壁厚加大的铸件缩孔率起到了较好的作用。但是，在本次改善过程中，铸件缩孔不良率也曾出现过波动现象，通过优化挤压参数挤压深度15 mm、挤压延迟时间2.5 s和规定挤压销使用寿命（次/8000模）等相关规范，使铸件不良率稳定在0.2%附近。可以看出，铸件缩孔出现在轴承孔附近，分布较广且分散，组 织较为疏松，由于汽缸体轴承孔需要通以压力润滑油，因此铸件在使用期间存在漏油风险；通过改善后，从X射线探伤照片上已看不出疏松的缩孔分布，铸件内部组 织显得更加致密。
铝压铸件缩孔探究，废品率从5%到0.2%的对策。结论：（1）缩孔是一种常见的铸件内部缺陷，易出现在壁厚较大、模温较高等区域。通常从模具设计（浇注系统、冷却系统）、工艺参数设置和铸造条件保证等几方面出发。针对涉及的壁厚较大铸件，传统的改善措施只能起到缓解作用，而不能彻底解决问题。（2）仿照冲头在增压阶段的补缩作用设计了两根挤压销，对缩孔区域起到了二次加压的补缩作用，效果较为明显。

       铝及铝合金焊丝的选择主要根据母材的种类，对接头抗裂性能、力学性能及耐蚀性等方面的要求综合考虑。有时当某项成为主要矛盾时，则选择焊丝就着重从解决这个主要矛盾入手，兼顾其它方面要求。一般情况下，焊接铝及铝合金都采用与母材成分相同或相近牌号的焊丝，这样可以获得较好的耐蚀性；但焊接热裂倾向大的热处理强化铝合金时，选择焊丝主要从解决抗裂性入手，这时焊丝的成分与母材的差别就很大。
常见缺陷（焊接问题）及防止措施1、烧穿---产生原因：a、热输入量过大；b、坡口加工不当，焊件装配间隙过大；c、点固焊时焊点间距过大，焊接过程中产生较大的变形量。防止措施：a、适当减小焊接电流、电弧电压，提高焊接速度；b、大钝边尺寸，减小根部间隙；c、适当减小点固焊时焊点间距。2、气孔---产生原因：a、母材或焊丝上有油、锈、污、垢等；b、焊接场地空气流动大，不利于气体保护；c、焊接电弧过长，降低气体保护效果；d、喷嘴与工件距离过大，气体保护效果降低；e、焊接参数选择不当；f、重复起弧处产生气孔；g、保护气体纯度低，气体保护效果差；h、周围环境空气湿度大。防止措施：a、焊前仔细清理焊丝、焊件表面的油、污、锈、垢和氧化膜，采用含脱氧剂较高的焊丝；b、合理选择焊接场所；c、适当减小电弧长度；d、保持喷嘴与焊件之间的合理距离范围；e、尽量选择较粗的焊丝，同时增加工件坡口的钝边厚度，一方面可以允许使用大电流，公众号:焊王，另一方面也使焊缝金属中焊丝比例下降，这对降低气孔率是行之有效的；f、尽量不要在同一部位重复起弧，需要重复起弧时要对起弧处进行打磨或刮除；一道焊缝一旦起弧要尽量焊长些，不要随意断弧，以减少接头量，在接头处需要有一定焊缝重叠区；g、换保护气体；h、检查气流大小；i、预热母材；j、检查是否有漏气现象和气管损坏现象；k、在空气湿度较低时焊接，或采用加热系统。3、电弧不稳---产生原因：电源线连接、污物或者有风。防止措施：a、检查所有导电部分并使表面保持清洁；b、将接头处的脏物掉；c、尽量不要在能引起气流紊乱的地方进行焊接。4、焊缝成型差---产生原因：a、焊接规范选择不当；b、焊枪角度不正确；c、焊工操作不熟练；d、导电嘴孔径太大；e、焊丝、焊件及保护气体中含有水分。防止措施：a、反复调试选择合适的焊接规范；b、保持合适的焊枪倾角；c、选择合适的导电嘴孔径；d、焊前仔细清理焊丝、焊件，保证气体的纯度。5、未焊透---产生原因：a、焊接速度过快，电弧过长；b、坡口加工不当，装备间隙过小；c、焊接规范过小；d、焊接电流不稳定。防止措施：a、适当减慢焊接速度，压低电弧；b、适当减小钝边或增加根部间隙；c、增加焊接电流及电弧电压，保证母材足够的热输入能量；d、增加稳压电源装置e、细焊丝有助于提高熔深，粗焊丝提高熔敷量，应酌情选择。6、未熔合---产生原因：a、焊接部位氧化膜或锈迹未干净；b、热输入不足。防止措施：a、焊前清理待焊处表面b、提高焊接电流、电弧电压，减小焊接速度；c、对于厚板采用U型接头，而一般不采用V型接头。7、裂纹---产生原因：a、结构设计不合理，焊缝过于集中，造成焊接接头拘束应力过大b、熔池过大、过热、合金元素烧损多；c、焊缝末端的弧坑冷却快；d、焊丝成分与母材不匹配；e、焊缝深宽比过大。防止措施：a、正确设计焊接结构，合理布置焊缝，使焊缝尽量避开应力集中区，合理选择焊接顺序；b、减小焊接电流或适当增加焊接速度；c、收弧操作要正确，加入引弧板或采用电流衰减装置填满弧坑；d、正确选用焊丝。8、夹渣---产生原因：a、焊前清理不彻底；b、焊接电流过大，导致导电嘴局部熔化混入熔池而形成夹渣c、焊接速度过快。防止措施：a、加强焊前清理工作，多道焊时，每焊完一道同样要进行焊缝清理；b、在保证熔透的情况下，适当减小焊接电流，大电流焊接时导电嘴不要压太低；c、适当降低焊接速度，采用含脱氧剂较高的焊丝，提高电弧电压。9、咬边---产生原因：a、焊接电流太大，焊接电压太高；b、焊接速度过快，填丝太少；c、焊枪摆动不均匀。防止措施：a、适当的调整焊接电流和电弧电压；b、适当增加送丝速度或降低焊接速度；c、力求焊枪摆动均匀。10、焊缝污染---产生原因：a、不适当的保护气体覆盖；b、焊丝不洁；c、母材不洁。防止措施：a、检查送气软管是否有泄漏情况，是否有抽风，气嘴是否松动，保护气体使用是否正确；b、是否正确的储存焊接材料；c、在使用其它的机械清理前，先将油和油脂类物质掉；d、在使用不锈钢刷之前将氧化物掉。11、送丝性不良---产生原因：A、导电嘴与焊丝打火；b、焊丝磨损、喷弧；d、送丝软管太长或太紧；e、送丝轮不适当或磨损；f、焊接材料表面毛刺、划伤、灰尘和污物较多。防止措施：a、降低送丝轮张力，使用慢启动系统；b、检查所有焊丝接触表面情况并尽量减少金属与金属的接触面；c、检查导电嘴情况及送丝软管情况，检查送丝轮状况；d、检查导电嘴的直径大小是否匹配；e、使用耐磨材料以避免送丝过程中发生截断情况；f、检查焊丝盘磨损状况；g、选择合适的送丝轮尺寸，形状及合适的表面情况；h、选择表面质量较好的焊接材料。12、起弧不良---产生原因：a、接地不良；b、导电嘴尺寸不对；c、没有保护气体。防止措施：a、检查所有接地情况是否良好，使用慢启动或热起弧方式以方便起弧；b、检查导电嘴内空是否被金属材料堵塞；c、使用气体预清理功能；d、改变焊接参数。