摘要:简述了镁合金熔铸物化学特性及高品质压铸对溶体冶金质量的要求,介绍了当今压铸镁合金连续熔化、气体保护、浇注技术的现状,指出了这些技术今后发展研究的方向。
我国可开采镁资源极其丰富。作为人均资源占有量相对贫乏的国度,充分利用优势镁资源,有利于我国经济持续、稳定发展…。为了将资源优势转化为产品和市场优势,在国家“十五”科技攻关计划的引导下,我国已初步形成从镁合金材料基础研究、镁合金材料生产、镁合金产品加上、镁合金科学应用、到镁合金技术装备研发和生产的镁合金产业链雏形。在新型镁合金、熔铸技术及装备、镁合金产品及其生产应用、镁合金加工产能的建设等方面取得
了长足的进展。由于我国长期忽视镁合金的规模生产应用,压铸业和铸件应用企业对镁合金生产应用技术缺乏了解。在过去的几年里,经常由于企业对镁合金熔化浇注的技术和装备不够了解,导致铸件工艺品质和经济效益低下、安全事故频发的问题。本文简述了镁合金熔铸物化学特性及高品质压铸对溶体冶金质量的要求,介绍了当今压铸镁合金连续熔化、气体保护、浇注技术的现状,指出了这些技术今后发展研究的方向。 i
1 镁合金高温物化特性及压铸对熔体冶金质量的要求
1.1镁合金高温物化特性
镁合金的物化特性决定了镁合金压铸成形具有下列工艺特征。
(1)镁的沸点低(1 090℃),在熔注温区的饱和蒸气压高,具有较强的蒸发(挥发)性。
(2)反应产生的表面氧化膜致密度为0.79,不能有效地将熔池与大气隔离、为熔体提供保护,导致镁熔体在大气中持续氧化,甚至燃烧。
(3)镁合金高温化学性质活泼,在大气中易氧化燃烧,释放出燃烧热(25 000 kJ/kg•m01),导致反应区域温度大幅度升高。当反应区域被加热到沸点以上镁熔体剧烈挥发、进而导致燃烧区域蔓延。
1.2镁合金压铸对熔体冶金质量和熔炉性能的要求根据镁合金的上述高温物化特性,高品质压铸镁合对熔体冶金质量提出如下要求:
(1)为了镁合金的安全连续生产和保证熔体的纯净度,必须在镁合金熔化、浇注和为镁合金熔池提供有效的防氧化阻燃保护。
(2)为了保证压铸工艺质量,必须为压铸机定点、定量地提供温度波动小的镁合金熔体。
(3)为了保证压铸生产的连续性和安全,熔炉性能必须稳定可靠,用料和工作参数能够确保在熔炉失效状态也不引发安全事故。
2压铸镁合金连续熔化浇注技术与装备
压铸镁合金熔炉由气体保护、镁锭预热、加料、连续熔化、定量浇注、三维定位、安全保障和集成控制等部分组成。其中,连续熔化、定量定位浇注、气体保护、安全监测等技术成为镁合金熔化浇注技术的重点。