一种预防ZTG6合金铸件焊接裂纹缺陷的方法技术

本发明专利技术是一种预防ZTG6合金铸件焊接裂纹缺陷的方法，该方法的特点是提高铸件焊前温度，减少需要补焊修复的ZTG6合金铸件的温度差，防止其在室温下焊接。同时利用热处理工艺降低ZTG6合金铸件焊接区域冷却速率，降低冷却过程产生的热应力，保持ZTG6合金铸件在较高温度范围内冷却，避免裂纹产生，随后的真空退火消除铸件焊接应力，消除了ZTG6合金铸件焊接区域发生裂纹的隐患，提高该合金铸件补焊合格率，为ZTG6合金铸件在航空、航天发动机领域的进一步应用奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】
一种预防ZTG6合金铸件焊接裂纹缺陷的方法
本专利技术是一种预防ZTG6合金铸件焊接裂纹缺陷的方法，属于热处理
，涉及多重热处理工艺预防ZTG6合金铸件焊接的裂纹的方法。
技术介绍
ZTG6合金是一种600℃用近a型钛合金，具有其它普通铸造钛合金无法比拟的600℃高温性能、高温抗蠕变性能及抗氧化性能，因此被认为是新型航空、航天发动机重要结构件的材料之一。国内外与之类似的600℃用近a型钛合金绝大部分采用非铸造成型，对于某些复杂结构的构件，铸造是唯一的成型工艺，目前，铸造工艺是制备ZTG6构件是ZTG6合金的新的研究方向。对于铸造ZTG6合金而言，其材料本身塑性较低、脆性较大，ZTG6合金铸件补焊修复后焊接区域易出现裂纹，该裂纹甚至延伸到铸件基体上，严重时导致铸件报废。铸造ZTG6合金是一种高合金化的合金，Al元素当量高，补焊修复区域熔池的金属在冷却、凝固过程中，合金收缩应力大，该区域的金属在凝固、冷却过程容易形成裂纹。裂纹缺陷存在严重影响铸件的性能，特别是拉伸强度、疲劳性能以及塑性。对于航空、航天发动机的铸件是不允许存在裂纹。所以，铸造ZTG6合金铸件的补焊修复成为ZTG6铸件的难题。因此，降低补焊修复区域的热应力是减少铸件焊接裂纹的必然措施，也是提高铸件性能的有效途径。
技术实现思路
本专利技术正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种预防ZTG6合金铸件在补焊修复时产生的裂纹缺陷，提高ZTG6合金铸件补焊修复的合格率。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：该种预防ZTG6合金铸件焊接裂纹缺陷的方法，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤一、将需要补焊修复的ZTG6合金铸件和电极石墨块放置在加热炉内加热至500～600℃并保温热透，然后取出ZTG6合金铸件和电极石墨块放置在真空氩弧补焊箱内，将电极石墨块放置在ZTG6合金铸件的底部，ZTG6合金铸件需要补焊修复的部位位于顶部，电极石墨块重量不少于ZTG6合金铸件重量的0.1倍；步骤二、对真空氩弧补焊箱内抽真空，当真空度小于0.1Pa后停止并充氩气至1个大气压，然后对ZTG6合金铸件需要补焊修复的部位进行补焊修复，补焊修复过程中，ZTG6合金铸件温度保持在80～120℃，补焊修复选用Φ1～Φ2mm焊丝，焊接修复的起弧电流为10～30A，焊接修复的焊接电流为60～70A，完成后取出ZTG6合金铸件；步骤三、将焊接修复后的ZTG6合金铸件放置在已经均匀预热到600～700℃的加热炉内，保持加热炉内温度使ZTG6合金铸件热透，然后自然冷却至室温；步骤四、ZTG6合金铸件放在真空退火炉内，对炉内抽真空，当真空度小于0.05Pa时开始加热，加热速度为4～7℃/min，加热至800℃～900℃，保温时间2～3.5小时，ZTG6合金铸件随炉冷却过程中，250℃以上保持真空度小于0.05Pa，250℃以下停止抽真空，炉温冷至150℃时开炉，ZTG6合金铸件空冷至室温。本专利技术技术方案的特点是提高铸件焊前温度，减少需要补焊修复的ZTG6合金铸件的温度差，防止其在室温下焊接。同时利用热处理工艺降低ZTG6合金铸件焊接区域冷却速率，降低冷却过程产生的热应力，保持ZTG6合金铸件在较高温度范围内冷却，避免裂纹产生，随后的真空退火消除铸件焊接应力，消除了ZTG6合金铸件焊接区域发生裂纹的隐患，为ZTG6合金铸件在航空、航天发动机领域的进一步应用奠定了基础。具体实施方式实施例一本专利技术技术方案所述预防ZTG6合金铸件焊接裂纹缺陷的方法的实施步骤如下：步骤一、将需要补焊修复的ZTG6合金铸件、电极石墨块放置在加热炉内加热至500～600℃并保温热透，ZTG6合金铸件的尺寸为Φ637mm×370mm×9mm，重量为80公斤，电极石墨块的尺寸为360mmX220mmX50mm，重量为9公斤；然后取出ZTG6合金铸件和电极石墨块放置在真空氩弧补焊箱内，将电极石墨块放置在ZTG6合金铸件的底部，ZTG6合金铸件需要补焊修复的部位位于顶部；步骤二、对真空氩弧补焊箱内抽真空，当真空度小于0.1Pa后停止并充氩气至1个大气压，然后对ZTG6合金铸件需要补焊修复的部位进行补焊修复，补焊修复过程中，ZTG6合金铸件温度保持在120℃，补焊修复选用Φ1mm焊丝，焊接修复的起弧电流为10A，焊接修复的焊接电流为60A，完成后取出ZTG6合金铸件；步骤三、将焊接修复后的ZTG6合金铸件放置在已经均匀预热到700℃的加热炉内，保持加热炉内温度使ZTG6合金铸件热透，然后自然冷却至室温；步骤四、ZTG6合金铸件放在真空退火炉内，对炉内抽真空，当真空度小于0.05Pa时开始加热，加热速度为4℃/min，加热至800℃，保温时间2.5小时，ZTG6合金铸件随炉冷却过程中，250℃以上保持真空度小于0.05Pa，250℃以下停止抽真空，炉温冷至150℃时开炉，ZTG6合金铸件空冷至室温。实施例二：本实施方式是通过以下步骤实现的：步骤一、将需要补焊修复的ZTG6合金铸件、15块电极石墨块放置在加热炉内加热至600℃并保温热透，ZTG6合金铸件的尺寸为Φ637mm×370mm×9mm，电极石墨块的尺寸为360mmX220mmX100mm，电极石墨块重量不少于ZTG6合金铸件重量的0.1倍；然后取出ZTG6合金铸件和电极石墨块放置在真空氩弧补焊箱内，将电极石墨块放置在ZTG6合金铸件的底部，ZTG6合金铸件需要补焊修复的部位位于顶部；步骤二、对真空氩弧补焊箱内抽真空，当真空度小于0.1Pa后停止并充氩气至1个大气压，然后对ZTG6合金铸件需要补焊修复的部位进行补焊修复，补焊修复过程中，ZTG6合金铸件温度保持在110℃，补焊修复选用Φ1.5mm焊丝，焊接修复的起弧电流为25A，焊接修复的焊接电流为65A，完成后取出ZTG6合金铸件；步骤三、将焊接修复后的ZTG6合金铸件放置在已经均匀预热到680℃的加热炉内，保持加热炉内温度使ZTG6合金铸件热透，然后自然冷却至室温；步骤四、ZTG6合金铸件放在真空退火炉内，对炉内抽真空，当真空度小于0.05Pa时开始加热，加热速度为5℃/min，加热至850℃，保温时间3小时，ZTG6合金铸件随炉冷却过程中，250℃以上保持真空度小于0.05Pa，250℃以下停止抽真空，炉温冷至150℃时开炉，ZTG6合金铸件空冷至室温。实施例三：本实施方式是通过以下步骤实现的：步骤一、将需要补焊修复的ZTG6合金铸件、3块电极石墨块放置在加热炉内加热至600℃并保温热透，ZTG6合金铸件的尺寸为Φ200mm×15mm×9mm，重量为1公斤，电极石墨块的尺寸为200mmX100mmX50mm，电极石墨块重量不少于ZTG6合金铸件重量的0.5倍；然后取出ZTG6合金铸件和电极石墨块放置在真空氩弧补焊箱内，将电极石墨块放置在ZTG6合金铸件的底部，ZTG6合金铸件需要补焊修复的部位位于顶部；步骤二、对真空氩弧补焊箱内抽真空，当真空度小于0.1Pa后停止并充氩气至1个大气压，然后对ZTG6合金铸件需要补焊修复的部位进行补焊修复，补焊修复过程中，ZTG6合金铸件温度保持在80℃，补焊修复选用Φ2mm焊丝，焊接修复的起弧电流为30A，焊接修复的焊接电流为70A，完成后取出ZTG6合金铸件；步骤三、将焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预防ZTG6合金铸件焊接裂纹缺陷的方法，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤一、将需要补焊修复的ZTG6合金铸件和电极石墨块放置在加热炉内加热至500～600℃并保温热透，然后取出ZTG6合金铸件和电极石墨块放置在真空氩弧补焊箱内，将电极石墨块放置在ZTG6合金铸件的底部，ZTG6合金铸件需要补焊修复的部位位于顶部，电极石墨块重量不小于ZTG6合金铸件重量的0.1～0.5倍；步骤二、对真空氩弧补焊箱内抽真空，当真空度小于0.1Pa后停止并充氩气至1个大气压，然后对ZTG6合金铸件需要补焊修复的部位进行补焊修复，补焊修复过程中，ZTG6合金铸件温度保持在80～120℃，补焊修复选用Φ1～Φ2mm焊丝，焊接修复的起弧电流为10～30A，焊接修复的焊接电流为60～70A，完成后取出ZTG6合金铸件；步骤三、将焊接修复后的ZTG6合金铸件放置在已经均匀预热到600～700℃的加热炉内，保持加热炉内温度使ZTG6合金铸件热透，然后自然冷却至室温；步骤四、ZTG6合金铸件放在真空退火炉内，对炉内抽真空，当真空度小于0.05Pa时开始加热，加热速度为4～7℃/min，加热至800℃～900℃，保温时间2～3.5小时，ZTG6合金铸件随炉冷却过程中，250℃以上保持真空度小于0.05Pa，250℃以下停止抽真空，炉温冷至150℃时开炉，ZTG6合金铸件空冷至室温。...

【技术特征摘要】
1.一种预防ZTG6合金铸件焊接裂纹缺陷的方法，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤一、将需要补焊修复的ZTG6合金铸件和电极石墨块放置在加热炉内加热至500～600℃并保温热透，然后取出ZTG6合金铸件和电极石墨块放置在真空氩弧补焊箱内，将电极石墨块放置在ZTG6合金铸件的底部，ZTG6合金铸件需要补焊修复的部位位于顶部，电极石墨块重量不少于ZTG6合金铸件重量的0.1倍；步骤二、对真空氩弧补焊箱内抽真空，当真空度小于0.1Pa后停止并充氩气至1个大气压，然后对ZTG6合金铸件需要补焊修复的部位进行补焊修复，补焊修复过程中，ZTG6合金铸件温度保持在80～120℃，补焊修复选...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫晓飞，南海，赵嘉琪，魏战雷，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11