[发明专利]一种用于铸件孔洞缺陷演变定量表征的试样及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于铸件孔洞缺陷演变定量表征的试样及其制备方法，对铸件拍摄X光片，选取致密部分进行线切割，得到横截面相同的上下两个部分；在试样上部分的截面加工出向下的凸起的凸台，凸台上方的环形台阶面外周边加工上倒角；在试样下部分的截面加工出向下凹进的凹台，凹台顶面的环形台阶面外周边加工下倒角，获取所需要的初始形状；在试样下部分凹台底部处加工所需的孔洞；将上下两部分进行配合，在配合面上倒角和下倒角形成一圈环形的V型槽，V型槽处进行焊接得到最终试样。通过本发明制备的试样，可用于定量表征铸件后续加工中孔洞演变过程，可克服初始孔洞形貌不规则、不统一带来的表征难度高、重复性差等问题。

技术领域

本发明属于铸件缩孔定量表征技术领域，更具体地，涉及一种用于铸件孔洞缺陷演变定量表征的试样及其制备方法。

背景技术

铸件内部不可避免的孔洞缺陷会造成铸件有效承载面积减少，力学性能急剧降低，该类缺陷在后续加工(如锻造、热等静压等)中的演变及其最终状态严重影响零部件使用性能。表征孔洞缺陷在后续加工中的演变行为规律对零部件质量控制极其重要。然而，一方面铸件中自然形成的孔洞缺陷形貌极其复杂，其演变过程表征、规律总结难度高，普适性差。另一方面，自然形成孔洞缺陷形貌各异且不可控，实验研究可重复性极差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于铸件孔洞缺陷演变定量表征的试样设计方法，根据本发明制备的试样可以用于定量表征孔洞演变过程，总结孔洞演变规律，还可利用该试样对孔洞演变数学模型进行校验。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于铸件孔洞缺陷演变定量表征的试样，制备方法，包括如下步骤：

步骤一、对铸件拍摄X光片，选取致密部分进行线切割，得到横截面相同的上下两个部分；

步骤二、在试样上部分的截面加工出向下的凸起的凸台，凸台上方的环形台阶面外周边加工上倒角；在试样下部分的截面加工出向下凹进的凹台，凹台顶面的环形台阶面外周边加工下倒角，获取所需要的初始形状；

步骤三、在试样下部分凹台底部处加工所需的孔洞；

步骤四、将上下两部分进行配合，在配合面上倒角和下倒角形成一圈环形的V型槽，V型槽处进行焊接得到最终试样。

孔洞位置通过控制凸台和凹台的高度进行调节。孔洞的几何中心与试样的几何中心位于同一直线上.

通过凸台和凹台的配合，以及在V型槽的焊接实现孔洞的封闭。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种用于铸件孔洞缺陷演变定量表征的试样及其制备方法，除可用于锻造等机加工过程中的孔洞演变研究，更适用于热等静压工艺中孔洞演变定量表征。

本发明提供一种用于铸件孔洞缺陷演变定量表征的试样及其制备方法，通过批量加工试样，获得内部初始孔洞相同的试样，可重复性好，可以用于探究不同工艺对孔洞演变行为的影响，进而实现工艺的优化。

本发明提供一种用于铸件孔洞缺陷演变定量表征的试样及其制备方法，可自由设计不同位置、不同形貌的内部孔洞，对孔洞演变数学模型进行校验。且由于孔洞形貌规则，孔洞位置已知，在经过加工处理后，可以准确定位孔洞闭合位置，截取试样进行微观组织表征。

附图说明

图1为本发明的试样上部分结构示意图；

图2为本发明的试样下部分剖面结构示意图；

图3是本发明的制备方法流程示意图；

图4为实施例的试样应用于热等静压过程孔洞的定量表征结果。

图中：1-凸台，2-上倒角，3-下倒角，4-凹台，5-孔洞。