镁合金熔化工艺
镁合金生产工艺流程
镁合金生产工艺流程
镁合金生产工艺流程主要包括原材料准备、熔炼制备、浇铸成型、热处理和表面处理等环节。
首先，原材料准备。
镁合金的主要原材料是镁及其合金中的其它金属元素，包括镁粉、纯镁、锌、锰、铝等。
这些原材料需要经过矿石选矿、粉碎筛分等步骤，保证原材料的纯度和粒度，以便后续的熔炼制备。
其次，熔炼制备。
将准备好的原材料按照一定比例混合，然后放入电炉或真空炉中进行熔炼。
熔炼时需要控制熔炼温度、熔炼时间和气氛成分等参数，以保证熔炼获得的合金成分符合要求。
然后，浇铸成型。
将熔融的镁合金倒入模具中，经过凝固和冷却，使其形成所需的工件、铸件或半成品。
浇注时需要避免气体和杂质的混入，以及温度的过快或过慢，以免引起缺陷和变形。
接下来，热处理。
这一步骤用于改善镁合金的组织和性能。
常见的热处理方法包括固溶处理、时效处理和变形热处理等。
固溶处理用于溶解合金中的析出相，提高合金的塑性和韧性；时效处理用于产生弥散弱化相，提高合金的强度和硬度；变形热处理用于通过塑性变形和热处理相结合的方式来改善合金的组织和性能。
最后，表面处理。
根据具体需求，镁合金的表面可以进行防腐
蚀处理、电镀、喷涂、阳极氧化等。
这些处理可以提高镁合金的耐蚀性、外观质量和装饰效果，从而满足不同应用领域的需求。
总之，镁合金生产工艺流程包括原材料准备、熔炼制备、浇铸成型、热处理和表面处理等环节。
每个环节都需要严格控制工艺参数，以确保生产出符合要求的镁合金产品。
镁合金化成处理工艺【共33张PPT】
问题
问题 原因
解决措施
外观不均匀 1.素材本身原因，如有压铸流痕
改善压铸，增加震动研磨或打磨。
2.表调不充分，时间过短，或温度、浓度 不够。 3.脱模剂清洗不充分
4.漂白去灰液碱点不足，或温度时间不够
将酸点、温度、时间调整至管控 范围
加强表调和中和，更换易于清洗 的脱模剂
调整至管控范围
挂灰
1.表调后的超声波水洗效果不佳，导致去 黑灰不干净。 2.中和碱点不足或温度时间不足
ii. 加入3~5酚酞指示剂。 iii. 用0.1mol/l氢氧化钠溶液滴定颜色由无 色变为红色，此时为滴定终点。 ⅳ.所消耗的0.1mol/l的氢氧化钠的毫升数 为总酸度的点数。
技术参数表
管理项目
总碱度
• 3温. 度中和
A.管理标准 时间
管理基准 11～16Pt 70~80℃ 5~10mins
测试频率 1次/4小时 1次/2小时 /
3.化成液PH值过高
加强表调后的超声波水洗
补充KOH至管控范围，提高温度 和延长时间 补充JM-6503降低PH值
4.产品处理过多
减少处理量
问题
问题
原因
其中第三种是防止镁及镁合金最简便有效的方法。
表将调酸不点充、发分温，黑度时、间时过间短调，或整温至度管、控浓1范.度表围不。够调。不充分，时间过短，或 这些特性使其成为汽车工业、航空工温业度及电、子浓工业度中首不选够的结构材料。
iii. 用0.15mol/l硫酸溶液进行滴定，直到溶液红色完全消失。
ⅳ.所消耗的0.15mol/l的硫酸的毫升数为总碱度的点数。
技术参数表
管理项目 管理基准 测试频率源自PH值• 4.化成
1.8~2.5
(完整版)镁合金压铸工艺
(完整版)镁合金压铸工艺镁合金压铸工艺（完整版）概述镁合金压铸是一种常用的金属加工方法，适用于生产各种复杂形状的镁合金零件。
本文档将介绍镁合金压铸工艺的完整过程。
原材料镁合金压铸的原材料主要是镁合金。
镁合金具有低密度、高强度和良好的机械性能，因此在航空航天、汽车和电子等领域得到广泛应用。
模具设计在镁合金压铸过程中，模具起着关键的作用。
合理的模具设计可以确保产品的质量和生产效率。
模具应考虑产品形状、尺寸和冷却系统等因素。
铸造工艺1. 预热模具：在进行镁合金压铸之前，需要将模具进行预热，以提高铸造品质和延长模具寿命。
2. 熔化镁合金：将镁合金加热至熔点，形成液态金属。
3. 液态金属注入模具：将液态镁合金迅速注入预热的模具中，填充模具腔体。
4. 压力施加：通过压铸机施加高压，使液态金属充分填充模具腔体，并确保产品的致密性和表面平整度。
5. 冷却固化：待金属冷却固化后，取出模具中的镁合金零件。
加工和表面处理冷却固化后的镁合金零件需要进行加工和表面处理，以达到设计要求和外观要求。
加工过程可以包括切割、打磨、钻孔等操作。
表面处理可以采用喷涂、阳极氧化等方法。
质量检验镁合金压铸工艺中，质量检验是不可或缺的环节。
质量检验可以包括外观检查、尺寸测量、力学性能测试等。
通过质量检验，可以确保产品达到设计要求和客户需求。
结论镁合金压铸工艺是一种高效的金属加工方法，广泛应用于工业生产中。
合理的工艺设计和严格的质量检验是保证产品质量的关键因素。
希望本文档对了解镁合金压铸工艺的完整过程有所帮助。
参考文献- 张三, 镁合金压铸工艺研究, 《金属加工》, 2018.。
镁合金熔炼原理与工艺
化过程完全由反应界面所控制。镁的氧化与温度关系很密切�温度较低时�镁的氧化速
率不大�温度高于 500℃�氧化速率加快�当温度超过熔点 650℃时�其氧化速率急剧 增加�一旦遇氧就会发生激烈的氧化而燃烧�放出大量的热。反应生成的氧化镁绝热性
3Mg+SO2=2 MgO+MgS
�1-5�
2Mg+SO2=2 MgO+S
�1-6�
MgS+4SO2+4MgO+4O2=5 Mg S O4
�1-7�
3. 镁与六氟化硫的作用
目前国内外在熔炼镁合金中越来越多地使用 SF6 气体来防止镁熔液的氧化燃烧。SF6
是一种无色、无味、无毒的气体�相对分子质量为 146.1�比空气中 4 倍。从分子结构
的氧化。当 SO2 从气氛中消失时�该表面膜就会破裂�镁熔液即发生燃烧�如果温度高 于 750℃此时膜也将破裂�起不到保护的作用�相反 SO2 将与镁熔液发生剧烈反应生成 大量硫化物夹杂。国外有资料报道�在 SO2 气氛下熔炼镁�若在熔液表面上出现“菜花 头”状的燃点时�有可能发生爆炸。用 SO2 作防护性气氛曾发生过爆炸事故�现在很少 用。
精炼剂
RJ- 34~4 25~3
-
3
0
6
ZM-1 合
15~2
7~1
-
5~8
8
-
- 3 金覆盖和ຫໍສະໝຸດ 00精炼剂
RJ- 32~3 32~3
4
8
6
8~10 -
ZM-1 合 8 1.5 1.5 3 金覆盖和
镁铝合金的化成工艺流程
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镁合金化成处理工艺及时间
镁合金化成处理工艺及时间
镁合金化成处理是一种将镁合金表面涂上一层氧化层的处理方法，旨在提高镁合金的耐腐蚀性、耐磨性和表面硬度等性能。
常用的化成处理方法包括硫酸化成、铬酸化成、磷酸化成等。
化成处理的时间和具体工艺因材料、要求和生产批次不同而有所差异。
一般来说，化成处理时间在15分钟至1小时之间，处理温度在30℃至70℃之间。
具体的操作流程如下：
1.清洗：将待处理的镁合金表面清洗干净，除去油污和杂质。
2.浸泡：将镁合金置于化成液中，浸泡时间根据要求和工艺不同，一般为15分钟至1小时。
3.清洗：将镁合金从化成液中取出，用清水彻底清洗干净表面。
4.干燥：将清洗干净的镁合金放置于通风干燥处，使其完全干燥。
需要注意的是，化成处理后的镁合金表面会形成一层氧化层，这层氧化层虽然可以增强镁合金的耐腐蚀性和硬度，但也会阻碍表面涂层的附着力，因此在进行化成处理后，需要及时进行涂层或其他后续处理。
- 1 -。
镁合金生产工艺
镁合金生产工艺镁合金是一种重量轻、强度高、耐腐蚀性好的材料，被广泛应用在航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
下面将介绍镁合金的生产工艺。
镁合金的生产工艺一般可以分为原料准备、合金化、铸造和后处理四个步骤。
首先是原料准备。
镁合金的主要原料是纯镁和其他合金元素。
纯镁是通过电解纯化镁矿石制得的，因此需要采集镁矿石并进行精炼。
其他合金元素可以通过高温放炉和气相沉积等方法得到。
原料准备阶段还包括原料的筛选、研磨和称量等操作。
接下来是合金化。
合金化是指将纯镁和其他合金元素按一定的比例混合，形成镁合金的过程。
合金化可以通过熔炼、球磨和溶剂热等方法进行。
其中，熔炼法是最常用的方法。
熔炼时，将纯镁和其他合金元素放入熔炉中，加热到合金元素的熔点，使其溶解在纯镁中。
然后，通过搅拌等方法使合金元素均匀分布在纯镁中，形成均匀的合金液态。
然后是铸造。
铸造是将合金液态倒入模具中，经冷却和凝固形成固态镁合金的过程。
铸造可以分为压铸、重力铸造、连续铸造等多种方法。
其中，压铸是最常用的方法。
在压铸中，将合金液态注入铸造机中，通过高压和模具形成所需的零件。
铸造过程中，要注意保持适当的温度和压力，以确保合金的完整性和质量。
最后是后处理。
后处理是对铸造后的镁合金进行机械加工和热处理，使其达到所需的物理和机械性能。
后处理可以包括修整铸件表面、去除铸件内部的气孔和夹杂物、调整铸件的尺寸和形状、提高铸件的强度和韧性等操作。
常用的后处理方法有切割、研磨、钻孔、退火等。
后处理过程中，还需要对镁合金进行质量检测，以保证产品的质量和可靠性。
综上所述，镁合金的生产工艺包括原料准备、合金化、铸造和后处理四个步骤。
通过精确的操作和控制，可以得到具有良好物理和机械性能的镁合金产品。
然而，镁合金在生产过程中存在一些困难，如氧化、熔点低、熔池容易发生气孔等。
因此，在生产过程中需要注意各项参数的控制和调整，以获得高质量的镁合金产品。
【冶金原理及工艺】5.4 典型合金的熔炼工艺-镁合金-
Байду номын сангаас
对于含铝的ZM5镁合金，可采用“过热变质”，即把精炼后的镁液升温 到850~900oC, 保温10~15min，然后迅速冷却到浇注温度进行浇注。经验表 明，“过热变质”的Mg-Al合金中必须含有一定量的铁。其机理可能是随着 温度上升，铁在镁中的溶解量增加，迅速降温时，这些铁就以大量不溶于 镁液的Mg-Al-Fe或Mg-Al-Fe-Mn化合物细小质点的形式析出，成为镁合金 凝固时的结晶核心，使晶粒细化。
由于Mg-H2O反应更为激烈，所以在熔化镁合金时要特别注意采取适当 措施以防止发生事故。除此之外，镁合金的疏松缺陷也与镁液中的氢有关， 主要来源于Mg-H2O反应，所以镁合金熔化工艺中的除气问题日益引起人们 重视。
(3)镁与其他气体间的反应。镁与氮发生反应生成Mg3N2膜，此膜是多孔 的，不能阻止反应继续进行。但Mg-N反应的激烈程度较Mg-H2O及Mg-O反 应小，在较低温度下此反应进行得极慢。
① 镁合金中加锆的主要困难
a. 锆的熔点约为1850oC，相对密度为6.5; 而镁的熔点为651oC，相对密 度为1.74。 所以纯锆加入镁合金液中呈固态，难以溶解。而且由于其相对密 度大，易形成比重偏析。
b. 锆和镁在液态时不能无限溶解，锆在镁中的溶解度仅为0.6%左右。 在镁铝系合金液中，锆的溶解度也小于1%。 由于锆在镁液中溶解度低，故 很难熔制含锆量高且成分又均匀的中间合金。
c. 加锆前应进行适当的精炼。研究表明，MgO会使镁合金液中锆沉淀析 出，增加锆的损耗，因此，在加锆前需用熔剂进行精炼，以清除合金液中 的MgO夹杂物。
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镁合金熔化工艺
设备：压铸工厂内，一套典型的溶化设备包括下列项目：
1、可将镁锭预热到150O C以上的预热熔炉；
2、加锭到熔化炉中的设备；
3、一个熔化系统；
4、熔炉的坩埚为中碳钢，外包一层耐热钢；
5、料液的传输采用电加热的不含镍耐热钢管完成；
6、将料液加入压铸机内可通过下列各设备进行，如手动给汤、虹吸管、气泵、活塞泵、电
磁泵等；
7、熔炉上配有盖子，上面有必需的温度测量、液面控制、输料管、给汤泵、保护气体系统，
以及用来检查及清洁熔炉的开口。
镁合金的熔化前准备工作：
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，压铸时保持干燥。
为此，镁锭在未预热到150O C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。
镁合金的预热温度为150 –350O C，水的沸点为100O C，所以最低为150O C，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350O C 时，应加保护气体保护。
镁合金熔炉：镁合金可在用电热丝、油或气加热的熔炉中溶化。
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炉来防止过度加热。
一、新开炉装料
1、现在镁合金主要有AZ91D、AM60B、AM50A、AS41B等种类，以AZ91D镁合金料
为常用，镁合金锭一般规格为4-12公斤/锭，这里以每锭7公斤的AZ91D压铸镁合金料为例，介绍新开炉装料的方法。
首先取30块干燥的镁合金锭料，其中15块料以1/3、2/3的比例切开，另外15块料以1/2的比例切开。
将料锭表面异物（油、水、镁粘等）清理干净。
2、将熔炉坩埚清洗干净，不得有锈迹、油迹、水迹及异物。
3、先用整料将坩埚底部垫平。
4、用2/3料沿着锅壁逐一排放。
5、料与料的小间隙或料壶与锅壁之间用1/2料和1/3料填塞，最重要的是将合金料块整
齐的摆实，减小间隙，且能使合金料与炉壁完全接触，保证热量传递效果。
6、装放完毕后，清理炉盖口上的异物，盖上炉盖清理熔炉表面异物，保持熔炉表面干净。
镁合金的预热
熔炉从0-200O C的加热功率比率为11%
熔炉从200-300O C的加热功率比率为14%
熔炉从300-350O C的加热功率比率为17%
镁合金从常温升到350O C需要18小时
加保护气体
到达3500C时，熔炉自动供保护气体，保护气体为SF6和N2.
镁合金的熔化
熔炉从350-400O C的加热功率比率为17%
熔炉从400-550O C的加热功率比率为21%
熔炉550O C以上的加热功率比率为100%
镁合金从350O C到650O C需要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，在此流量下保持通气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、料壶及探热针保护套四周
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；
7、用漏勺将废渣取出倒在废渣收集箱内；
注意：必须在3分钟内完成。
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，如有则必须先清除后再盖盖子；
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，混气流量为
70-80；
注意：炉盖的密封处不能有废渣，清渣时不小心掉下，要清除；否则会造成熔炉封闭性不好，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
镁合金从680O C降到室温需要36小时，680O C-350O C需要24小时，此时关闭保护气。
舀料的方法
1、将舀料工具料勺表面清理干净；
2、将镁锭模从预热约150O C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料勺容量得料液慢慢提出液面，平缓的将料液倒入镁锭模内，并将镁锭模盖盖上；
4、开盖之后，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流量值为7-8，混
气流量值为70-80。
注意：炉盖的密封处不能有废渣，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。
坩埚：
使用的坩埚必须用焊接钢或铸钢制成。
切忌使用石墨坩埚，因为它会吸收熔剂而变得易碎。
也不可使用铸铁坩埚，它易于产生许多瑕疵，例如吹空，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，必须定期刮除氧化物以防熔化速度降低，尤其是间断进行压铸时，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，明显降低导热率或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，一般做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。
每个坩埚应有一份使用记录卡，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，接地线未紧固，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，有可能会导致伤人或死亡。
6、将潮温或脏的镁锭及镁尘、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150O C。
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，存放易取且防火处：
①灭火器（D级灭火器）
②干盐或干沙
③无尘石棉垫防止烧着衣服
④安全衣及安全鞋耐700O C以上的高温
⑤安全手套
⑥护眼硬帽
9、急救设备
①通气及防毒罩
②医药箱。