怎樣克服鋁合金殼體零件內壁出現裂紋難題（tí）？答案全在這裏
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- 日期（qī） : 2019-09-19
2A12鋁合金（jīn）殼（ké）體零件熱處理後進行內表麵數控加工後，經檢查發現零件內表麵出現縱向裂（liè）紋缺陷。 該鋁合（hé）金是一種可進行熱處理的（de）強化鋁合金，經人工時（shí）效、自然時效或者固溶熱（rè）處理後其強度較高。它具有良（liáng）好的機械加工性能（néng）和塑性成型能力，因可以（yǐ）獲得（dé）不（bú）同類型的（de）鋁合金製品，所以在航（háng）空航天和其他（tā）行（háng）業結構件（jiàn）中得到廣泛應（yīng）用。
通過對合（hé）金殼體零件內表麵裂紋（wén）宏觀、微觀特征及零（líng）件加（jiā）工（gōng）過（guò）程進行分析，最終找出失效原因，提出（chū）改進措施。
通過對（duì）故障件斷口進行化學成分分析（xī），各元素含量符合相關標準（zhǔn）要求，因此排除原材料混料導致零件內（nèi）表（biǎo）麵開裂的可能。
故障件低倍腐（fǔ）蝕試驗結果排（pái）除原材料（liào）由於嚴重冶金缺（quē）陷導致零件內表麵開裂的可能。
針對該殼體（tǐ）零件（jiàn）內壁出現裂紋缺陷的問題，對（duì）其（qí）加工工藝流程進行了詳盡的分析。2A12鋁合金殼體零件的原來（lái）加（jiā）工工藝為：下（xià）料→車中心孔(Ф65)→熱處理(淬（cuì）火+ 自然失效)→車內孔(Ф140)→出現故障。熱處理前零（líng）件壁厚達到 92.5mm。
對（duì）經熱處理(淬火+自然失效)故障件進行金相分析，結果（guǒ）表明，殼體零件內壁出現裂紋的原因（yīn）是由於管壁過厚，熱處理不（bú）夠充分。
根（gēn）據鋁合金殼體零件原材料實際情況（kuàng）進一步（bù）優化熱處理工藝，淬火+人工時效熱處理。井式爐加熱至495±5℃，保溫180～210min，水冷。其顯微組織（zhī）未發現過燒，強化相沿晶界聚集現象明顯改善。由此證明零件內表麵起裂部位是由熱處（chù）理不充分所造成的。
對故障件加工工藝（yì）進行分析得出，當加工至熱處理不充分部位，再保持以往切削速度和切削量，刀尖部位產生應力集中作用於晶界強化相聚集處，導致（zhì）裂紋沿（yán）強化相（xiàng）帶狀分布方（fāng）向迅（xùn）速擴展。
鋁合金（jīn）殼體內（nèi）壁在調質熱處理進行機械（xiè）加工中內表麵出現軸向裂紋。對裂紋進行掃描電鏡分析（xī），結合零件加工路線圖，結果表明裂紋形成的原因是零件中（zhōng）心（xīn）部位熱處理不充分，機加過程中切削速度和切削量過大造（zào）成（chéng）的。
為了避免鋁合（hé）金（jīn）殼體（tǐ）零件在加工過程中出現內壁裂紋（wén）缺陷，建議在加（jiā）工工藝規程中熱處（chù）理（lǐ）之前中心孔加工尺寸加大，熱（rè）處（chù）理過程中，加快零件的冷（lěng）卻速度，促使（shǐ）組織轉變完全。
通過對合（hé）金殼體零件內表麵裂紋（wén）宏觀、微觀特征及零（líng）件加（jiā）工（gōng）過（guò）程進行分析，最終找出失效原因，提出（chū）改進措施。
通過對（duì）故障件斷口進行化學成分分析（xī），各元素含量符合相關標準（zhǔn）要求，因此排除原材料混料導致零件內（nèi）表（biǎo）麵開裂的可能。
故障件低倍腐（fǔ）蝕試驗結果排（pái）除原材料（liào）由於嚴重冶金缺（quē）陷導致零件內表麵開裂的可能。
針對該殼體（tǐ）零件（jiàn）內壁出現裂紋缺陷的問題，對（duì）其（qí）加工工藝流程進行了詳盡的分析。2A12鋁合金殼體零件的原來（lái）加（jiā）工工藝為：下（xià）料→車中心孔(Ф65)→熱處理(淬（cuì）火+ 自然失效)→車內孔(Ф140)→出現故障。熱處理前零（líng）件壁厚達到 92.5mm。
對（duì）經熱處理(淬火+自然失效)故障件進行金相分析，結果（guǒ）表明，殼體零件內壁出現裂紋的原因（yīn）是由於管壁過厚，熱處理不（bú）夠充分。
根（gēn）據鋁合金殼體零件原材料實際情況（kuàng）進一步（bù）優化熱處理工藝，淬火+人工時效熱處理。井式爐加熱至495±5℃，保溫180～210min，水冷。其顯微組織（zhī）未發現過燒，強化相沿晶界聚集現象明顯改善。由此證明零件內表麵起裂部位是由熱處（chù）理不充分所造成的。
對故障件加工工藝（yì）進行分析得出，當加工至熱處理不充分部位，再保持以往切削速度和切削量，刀尖部位產生應力集中作用於晶界強化相聚集處，導致（zhì）裂紋沿（yán）強化相（xiàng）帶狀分布方（fāng）向迅（xùn）速擴展。
鋁合金（jīn）殼體內（nèi）壁在調質熱處理進行機械（xiè）加工中內表麵出現軸向裂紋。對裂紋進行掃描電鏡分析（xī），結合零件加工路線圖，結果表明裂紋形成的原因是零件中（zhōng）心（xīn）部位熱處理不充分，機加過程中切削速度和切削量過大造（zào）成（chéng）的。
為了避免鋁合（hé）金（jīn）殼體（tǐ）零件在加工過程中出現內壁裂紋（wén）缺陷，建議在加（jiā）工工藝規程中熱處（chù）理（lǐ）之前中心孔加工尺寸加大，熱（rè）處（chù）理過程中，加快零件的冷（lěng）卻速度，促使（shǐ）組織轉變完全。
