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镁合金熔化工艺

2009-11-17来源:压铸网
核心摘要:镁合金的熔化前的准备工作: 压铸界的朋友都知道,熔融金属接触到或与水混合时,不论何种金属,水立即变成蒸汽,引起所谓的井喷
合金的熔化前的准备工作:
压铸界的朋友都知道,熔融金属接触到或与水混合时,不论何种金属,水立即变成蒸汽,引起所谓的井喷式爆炸。镁不仅与水反应,同时产生热量和氢气,根据水量的多少,反应还可以引起氢气爆炸,导致严重的灾难,因此,必须小心让镁锭干燥和注意可能与熔融镁发生接触的物品,压铸时保持作业点干燥。为此,镁锭在未预热到150℃前,切不可放入熔融的镁合金中。毫不夸张地说,以下讲到的压铸处理中的安全问题,完全取决于水清除的控制情况。
合金的预热温度为150℃~350℃。水的沸点为100℃,所以最低为150℃,随着温度的升高,镁合金的化学性质越来越活跃,很容易发生化学变化(氧化)。当镁合金加热到350℃时,应加保持气体保护。
合金熔炉:镁合金可在用电热丝、油或气加热的熔炉中熔化。因气价低廉,美国普遍使用气热炉。然而,因为气热炉上垢块会导致坩埚磨损及水气形成的弊端,正大量使用电热炉。在欧洲,电热炉占主导地位。电热炉操作简单,能精确控制温度。在熔炉内部和发热元件附近都安装了热电偶来防止过度加热。
合金的预热
熔炉从0~200℃的加热功率比率为11%
熔炉从200~300℃的加热功率比率为14%
熔炉从300~350℃的加热功率比率为17%
合金从常温升温到350℃需18小时
加保护气体
到达350℃时,熔炉自动供保护气体,保护气体为SF6和N2。
合金的熔化
熔炉从350~400℃的加热功率比率为17%
熔炉从400~550℃的加热功率比率为21%
熔炉550℃以上的加热功率比率为100%
合金350℃到650℃需6小时。
炉渣清理
每班开机前下班时的熔炉清渣步骤:
①    将清渣工具表面清洁干净,在熔炉上预热10分钟;
②    废渣收集箱中要干燥,没有易燃物;
③    在清理熔炉前N2流量计值保持在100,把SF6流量计值调到20,混气流量计值保持在80,在此流量下保持5分钟后,即可开始清渣;
④    穿上防护服及戴上面罩和防热手套打开炉盖,用铲子将坩埚、料壶及探热针保持套四周的废渣清除并聚在一起,这个动作必须在3分钟内完成,如3分钟尚不能完成,也必须盖上炉盖;
⑤    关闭炉盖,等待大约10-15分钟;(炉内无白烟为准);
⑥    打开废渣收集箱盖;
⑦    用漏勺将废渣取出倒在废渣收集箱内;
⑧    如果3分钟内不能完全清理炉渣,则可关闭熔炉盖,停留10-15分钟后再继续清理;此时不得有异物或合金料粘附在盖上,如有则必先清除后再盖盖子;
⑨    清理熔炉表面;
⑩    盖上废渣收集箱盖;清理掉落在地上的合金料;
⑪    十五分钟后,调节各表的比率正常,N2流量值为100,SF6流量值为7-8,混气流量值为70-80;
注意:炉盖的密封面处不能有废渣,清渣时不小心掉下,要清除;否则会造成熔炉密封性不发,加速料液氧化。
⑫    镁合金的料渣不能直接投入垃圾场,必须先将料渣燃烧以后才能将氧化完全的料渣投入垃圾场,否则是十分危险的。
停炉
合金从680℃降到室温需36小时,680℃~350℃用24小时,此时关闭保护气。
舀料的方法
①    将舀料工具料勺预热十分钟,并将料勺表面清理干净;
②    将镁锭模从预热约150℃的烘箱中取出,放在地上在舀料和加料前,将N2流量计值保持在100,把SF6流量计值调到20-30,混气流量值保持在80,在此流量下保持通气5分钟后方可;
③    穿上防护服及戴上面罩和防热手套,掀起炉盖,将料勺倾斜30度,缓缓的放入料液中,将3/4料勺容量的料液,慢慢提出液面,平缓的将料液倒入镁锭模内,并将镁锭模盖盖上;
④    开盖后,最长的开盖时间为3分钟,否则会引起着火,必须及时关上炉盖;
⑤    取料后,关上炉盖,如要再取料,则要等待10~15分钟;
⑥    取料时,掉在地面上燃烧的料液需及时用干沙将其扑灭,并将地面清理干净;
⑦    取料结束五分钟后调节SF6的比例为正常,N2流量值为100,SF6流量值7~8,混气流量值为70~80。
注意:炉盖的密封面处不能有废渣,取料时不小心掉下,必须先清除;否则会造成熔炉密封性不好,加速料液的氧化。
使用的坩埚必须用焊接钢或铸钢制成。切忌使用石墨坩埚。因为它会吸收溶剂而变得易碎。也不可使用铸铁坩埚,它易于产生许多瑕疵,例如吹孔,并且因抗高温蠕变性能低令其使用寿命短。
熔炉在使用一段时间后可能出现沉淀,沉淀包括氧化镁起绝热材料的作用,沉淀在坩埚底部堆积在表面形成氧化物,增加了污染熔融金属的可能。此外,必须定期氧化物以防熔化速度降低,尤其是间断地进行压铸时,堆积于坩埚底部的含铝、镁、锰和镁的化合物固化。更加厉害的是,即使是坩埚受热这些金属化合物也不会熔化,半成品压铸的重复使金属化合物日益增厚,明显降低导热率和金属化合物与铁的反应而导致质量下降坩埚主要由可铸的或能弯曲的低碳钢或不含镍低合金钢制成。为防止熔化,坩埚外表面使用抗热材料。为防止金属垢块生成,可使用抗热不锈钢做外层。除了延长坩埚的使用寿命外还可以防止金属垢块在炉底的堆积。处理外包钢的一个办法是使用前将坩埚侵入铝液中进行侵镀。
应对坩埚进行定期检查,一般每季度一次。应建立弃用坩埚的标准,一般作法是当坩埚壁厚减少至原厚度的一半以下时,一般都应放弃使用。目测应包括对坩埚的内、外表面是否有裂缝。检查前应先除去所有金属垢。每个坩埚应有一份记录卡,记录其使用期限、壁厚尺寸及维修记录等具体内容。
可采用氩弧焊接修补坩埚
①    首先焊接最深层,然后磨平
②    在焊接一层后,磨平,重复操作,直到腐蚀孔焊满磨平为止,焊丝名称EMK6
设备的清洗
所有用于镁合金熔化的坩埚从使用中除下时均含有金属残渣。金属液中用到的工具亦如此。残渣可用盐酸1:10比例稀释于水来去除。料管通常通过泵送酸液来清除。用盐酸清洗会产生氢气,必须有顺畅的通风条件。
熔炉的安全操作
①    未经过培训人员不得进入设备区。
②    在有镁尘、镁粉或镁屑处点明火或吸烟有爆炸危险。
③    设备零件带电,不正确维修保养电器,接地线未坚固,会造成人身伤害或死亡。
④    随意改装设备会降低设备的安全,有可能导致伤人或死亡。
⑤    对设备进行危险及错误操作,有可能导致伤人或死亡。
⑥    将潮湿或脏的镁锭及镁尘、镁粉、镁渣加入熔炉有爆炸危险。所以,加入坩埚的镁合金应干燥、无油、无脏、预热不低于150℃。
⑦    坩埚中熔化镁溢出来,可造成人烧伤、死亡、所以镁合金熔化或加料时要穿保护服。
⑧    安全设备,需备足以下设备且易取和防火处:
A、灭火器(D级灭火器)
B、干盐或干沙
C、无尘石棉垫防止烧着衣服
D、安全衣及安全鞋耐700℃以上的高温
E、安全手套
F、护眼硬帽
⑨    急救设备
A、勇气及防毒罩
B、医药箱
(责任编辑:李孔江 )
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