镁合金压铸技术的几个主要问题

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航空镁合金铸件常见铸造缺陷的分析及克服方法

航空镁合金铸件常见铸造缺陷的分析及克服方法

航空镁合金铸件常见铸造缺陷的分析及克服方法摘要:总的来说,航空镁合金铸件生产工艺和传统铝合金铸件生产工艺之间存在很大区别,实际铸件废品类型以及形成原因也存在很大不同,人们可以根据航空镁合金铸造理论,以及生产事件,对铸造过程中容易出现缺陷的地方进行研究。

本文以某型航空机匣壳体铸件为研究对象,对其缺陷产生机理以及克服方式进行总结,希望能够对相关工作起到一定帮助作用。

关键词:航空;镁合金铸件;铸造缺陷本文所研究的铸件是国内浇铸重量较大的镁合金铸件,在浇铸过程中,准备了很多模具和数套测具,这其中还包括冷铁。

更为重要的是,该铸件从制芯到浇铸的整个周期为几天,但由于准备周期很长,砂芯吸湿严重,为后续浇铸操作带来了极大难度,熔化量也能达到几吨。

在该铸件铸造过程中,常见缺陷基本上均能体现出来,代表性极强,如氧化夹杂、缩孔以及憋气等等。

1.缩孔的克服1.1缩孔产生机理当合金液浇入铸型之后,会吸收很多热量,此时,合金液温度大幅下降,进而出现液态收缩问题。

一般来说,液态收缩以及凝固收缩产生的体积缩减,与外壳尺寸缩小所造成的体积缩减相近,便不会出现缩孔问题。

如果合金液态收缩以及凝固收缩全部超过硬壳固态收缩,会出现缩孔问题,具体产生的条件是铸件凝固,该种凝固顺序是由表及里,缩孔出现地点为最终凝固位置。

1.2产生部位和克服手段具体铸件示意图为图1所示,缩孔产生部位主要集中在1号和2号位置,具体克服手段如下:第一,在有缩孔缺陷的部位,工作人员可以选择在2号部位增加暗冒口。

第二,在组芯合箱时,应保证铸件内部存在一定温度,最佳温度范围为40到50℃。

第三,增加冷铁,主要设计在1号位置处。

通过上述措施的应用,除了暗冒口补缩效果较差外,其他方面均满足要求。

为了将暗冒口作用全面展示出来,除了增加暗冒口之外,还要使得该冒口向保温冒口转变。

总的来说,加大暗冒口显得十分困难,所以,工作人员可以使用保温棉沿着冒口内壁,使其充分贴合,强化其保温特性,而且这种保温冒口完全能够将缩孔问题克服[1]。

镁合金压铸件发展慢的原因

镁合金压铸件发展慢的原因

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镁铝合金件铸造工艺的优化路径及主要缺陷探讨

镁铝合金件铸造工艺的优化路径及主要缺陷探讨

137前沿技术L eading-edge technology镁铝合金件铸造工艺的优化路径及主要缺陷探讨王志超(中国航发哈尔滨东安发动机有限公司,黑龙江 哈尔滨 150066)摘 要:镁铝合金件作为一种轻质材料在多个领域有广泛应用,但由于其在铸造过程中存在膨胀系数较大的问题,这给行业带来一定挑战。

为了克服这一问题,行业需要采取措施来抑制镁铝合金件材料的膨胀系数、加强对材料的监控和控制以及推广新型的铸造工艺和设备。

未来,行业需要深入研究镁铝合金件材料和建立更完善和高效的铸造流程,更好地利用其性能,推动相关行业的发展和进步。

关键词:镁铝合金件材料;铸造工艺;优化路径;主要缺陷中图分类号:TG292 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)18-0137-3Optimization Path and Main Defects Discussion of Magnesium Aluminum Alloy Casting ProcessWANG Zhi-chao(China Aviation Development Harbin Dong'an Engine Co., Ltd.,Harbin 150066,China)Abstract: Magnesium aluminum alloy parts, as a lightweight material, have been widely used in multiple fields, but due to their high expansion coefficient during the casting process, this poses certain challenges to the industry. To overcome this problem, the industry needs to take measures to suppress the expansion coefficient of magnesium aluminum alloy materials, strengthen monitoring and control of materials, and promote new casting processes and equipment. In the future, the industry needs to conduct in-depth research on magnesium aluminum alloy component materials and establish more comprehensive and efficient casting processes to better utilize their performance and promote the development and progress of related industries.Keywords: magnesium aluminum alloy material; Casting process; Optimize the path; Main defects收稿日期:2023-07作者简介:王志超,男,生于1988年,汉族,内蒙古赤峰人,硕士,工程师,研究方向:铝镁合金铸造。

劣质镁合金压铸设备可能造成的灾害事故及安全质量问题.doc

劣质镁合金压铸设备可能造成的灾害事故及安全质量问题.doc

低质镁合金压铸设施可能造成的灾祸事故及安全质量问题镁合金因为易燃易爆,在压射时又是高压高速,所以对压铸设施的要求较高,低质的压铸设施存在着潜伏的危险。

压铸作业需将融化的镁液以 70~100 米/ 秒的速度 (浇口处 )射入模腔成型。

因为融化的镁液易燃易爆,遇氧气强烈焚烧,遇水爆炸,遇铁锈、含水份的混凝士、含硅的耐火资料等均会起强烈的反响,且火灾时难以息灭。

火灾一大不可以扑救,故对其压铸成套装备的性能、靠谱性、安全性要求极高,低质的设施是极易造成灾祸事故的。

在探索应用的过程中,国内外均发生过好多因设施问题造成的重要安全事故。

举比以下:一般状况下,镁液初始的、小面积的起火尚能采纳一些举措扑救,一旦发生大火或延伸、爆炸,则是没法控制扑救的,将会造成巨大的人员、财富伤亡损失。

为了保证安全的生产与长久生产使用及恶劣使用条件下的靠谱性,对镁合金全压铸设施的质量要求是极高的,与一般机械设施不一样,不具备强盛综合技术实力的厂家生产的低质设施,极易造成重要的灾祸事故。

列举以下:1.低质坩埚在6500C 以上 (外层在 7000C 以上 )高温条件下长期生产,外层易快速氧化,内层因镁液的腐化和 SF6保护气体的腐化也会快速浸蚀深入,穿孔后融化的镁液流出起火爆炸将造成重要灾祸事故,用传统土法的盖剂保护更会加剧腐化进度。

优良设施的坩埚采纳特别研制的复合资料制成,内层耐腐化,外层耐热、耐高温氧化,可防止严重的穿孔事故。

2.优良压铸设施的保护气体控制精准、稳固,气体成份、流量稳固均有足够保障,并拥有在突发停电、突发事故等状况下的特别自动保护装置,安全性极高。

低质设施气体成份、流量控制不正确,极易因浓度、流量过低造成熔炉起火或因浓度、流量过高造成熔炉快速腐化、镁液泄露起火爆炸,并缺乏特别状况下的靠谱的自动保护举措。

3.优良设施采纳特别研制的耐火资料,不与镁液反响,低质资料采纳一般耐火资料,在发生镁液泄露时易与之发生强烈反响起火爆炸。

镁合金压铸及机加工过程中的安全与防护(3篇)

镁合金压铸及机加工过程中的安全与防护(3篇)

镁合金压铸及机加工过程中的安全与防护一、引言镁合金具有优异的物理性能、低密度、高比强度等特点,因此广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。

然而,在镁合金压铸及机加工过程中,存在一些安全与防护问题,需要给予足够的重视和措施。

本文将就镁合金压铸及机加工过程中的安全与防护进行探讨。

二、镁合金压铸过程中的安全与防护1. 选用适当的压铸机和工艺参数在镁合金压铸过程中,选择适当的压铸机和合理的工艺参数是保证安全的重要环节。

首先,压铸机的选用要符合国家相关标准,并经过专业人员维护和检测;其次,根据镁合金的性质和零件的要求,确定合适的铸造工艺参数,避免因过高温度或过大压力而产生意外情况。

2. 使用合适的模具和工装在镁合金的压铸过程中,模具和工装起到重要的作用。

因此,选择合适的模具和工装,并确保其质量和稳定性十分重要。

应定期检查模具和工装的磨损情况,以免因损坏而造成安全隐患。

3. 合理的操作规程和流程严格遵循操作规程和流程是保证安全的基本要求。

操作人员应经过专业培训,了解镁合金压铸的操作要点和安全注意事项。

在操作过程中,应严格按照指导书进行,避免因操作不当而导致事故发生。

4. 防止镁合金燃烧镁合金具有易燃的特性,因此应采取相应措施防止燃烧事故的发生。

首先,要做好防火工作,对压铸车间进行防火处理,严禁在车间内吸烟或使用明火。

其次,要进行良好的通风和排烟,保持压铸车间的空气流通。

此外,还应配备灭火器材,并定期进行维护和检测。

三、镁合金机加工过程中的安全与防护1. 使用合适的切削工具和刀具在镁合金的机加工过程中,使用合适的切削工具和刀具是保证安全的前提。

切削工具和刀具要选用质量可靠、适合材料的产品,并保持其良好的状态。

使用过程中,切削工具和刀具的破损情况要及时检查和更换,以免产生切削事故。

2. 控制切削速度和切削深度在机加工过程中,要合理控制切削速度和切削深度,避免因速度过快或深度过大而引发事故。

操作人员应根据具体情况,选择适当的切削参数,并进行试切试验,确保安全。

镁合金压铸安全管理

镁合金压铸安全管理

镁合金压铸安全管理引言:镁合金是一种非常重要的轻质结构材料,具有优异的物理和化学性能,被广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。

然而,镁合金具有易燃、易爆等特性,因此在镁合金压铸过程中需要严格控制安全风险。

本文旨在探讨镁合金压铸安全管理的重要性及其具体措施。

一、镁合金压铸的安全风险1. 高温风险:镁合金的燃点低于常见金属,易在高温下燃烧。

在压铸过程中,必须注意控制温度,防止镁合金的燃烧和爆炸事故。

2. 机械伤害风险:镁合金的压铸过程需要使用高压机械设备,操作人员易受到机械伤害。

此外,压铸件也有可能出现变形或脱落等问题,增加了工人的伤害风险。

3. 化学风险:在镁合金压铸过程中使用的一些化学药剂和润滑剂可能对人体健康造成危害,需要严格控制使用量和防护措施。

4. 静电风险:由于镁合金的导电性较差,易产生静电现象,增加了火灾风险。

静电还可能对人体造成触电伤害。

5. 废料处理风险:镁合金压铸过程中产生的废料需要进行适当的处理,否则可能对环境造成污染和安全隐患。

6. 人员操作风险:由于镁合金的特殊性,需要专业操作技能和经验,不合格的操作人员可能增加事故发生的概率。

二、镁合金压铸的安全管理措施1. 建立完善的安全管理制度:企业应建立镁合金压铸的安全管理制度和操作规程,明确责任、权限和流程,确保各项工作按照规定进行。

2. 建设安全环境:企业应确保压铸车间的通风设施良好,排除火灾、爆炸和有害气体的风险。

同时,应配备必要的消防设备,保证一旦发生事故能够及时控制。

3. 人员培训与管理:企业应对从事镁合金压铸工作的操作人员进行必要的培训和技能考核,确保其具备必要的专业知识和操作技能。

此外,还应加强对员工的日常管理,提高安全意识,减少操作风险。

4. 安全设备与工具配备:企业应提供符合安全标准的设备和工具,包括防护眼镜、手套、安全鞋等,确保操作人员的人身安全。

5. 定期检查与维护:企业应定期对压铸设备和相关安全设施进行检查、维护和保养,确保其正常运行和安全有效。

镁合金压铸工艺、安全操作要点

镁合金压铸工艺、安全操作要点

镁合金压铸工艺、安全操作要点1、压铸工艺镁合金的压铸工艺同其他合金的压铸工艺相似,但是由于镁合金的不同特性,在压力、速度、温度及涂料的应用上又有着不同的地方。

1.1压力镁合金压铸分热室和冷室两种形式,压铸时压力也不同,热室机的压射比压在40MPa左右,冷室机的比压要高于热室机,通常的比压在40-70MPa.另外重要的一点是增压建压时间,由于镁合金的凝固潜热低,镁合金在模具内的凝固时间要比铝合金的短的多,如果增压时间太晚的话,浇口和型腔的金属液已经凝固,增压也就失去意义.所以建压时间是衡量镁合金压铸机性能的一个重要因素,大部分压铸机的增压建压时间都在60ms以上,这时浇口的镁合金已经凝固,增压的压力无法传到模具型腔里面,优秀的压射系统建压时间通常在20ms以内.1.2速度镁合金由于密度小(只有铝合金的2/3),因而惯性小。

同时,由于镁合金的凝固也很快,要在金属凝固前充填整个型腔,因此,镁合金的压射速度要快。

热室镁合金的压射速度可达6m/s,冷室压铸机的速度要更高一些,达到8 m/s。

高的压射速度也产生高的浇口速度。

举例来说,锌合金和铝合金的压铸模浇口速度大约在40 m/s至60 m/s之间,否则可能出现模具烧蚀现象,薄壁镁合金铸件的浇口速度很多要超过80m/s,由于镁合金的低热性和对模具钢的低焊合性,对压铸模具的烧蚀也没有铝合金般严重。

1.3温度温度是压铸过程的热因素,为了提供良好的充填条件,保证压铸件的成型质量,控制和保持热稳定性,必须选用相应的温度规范,主要是指合金的浇注温度的模具温度。

热室压铸机的料壶在熔炉里面,压射时的热量损失小,因此,热室机压铸是镁合金的温度要低一些,通常在640℃左右。

冷室压铸机的温度要高一些,一般在680℃左右。

对于镁合金压铸有一点值得注意,就是如果产品的成型不太理想,可以从其它方面,比如压射速度、模具温度等方面改善,不可一味提高合金浇注温度,因为现在镁合金熔炉用的保护气体,在温度过高(超过710℃时)会失去效用。

镁合金压铸技术

镁合金压铸技术

检查溢流位和排气
大小正确 排气孔打开 位于填充的末端 利用计算机模拟
常见缺陷的解决措施
3)缩水(从液体到固 体收缩4%-6%)
增加注射压力 检查锤头问题是否傅压 力降低(锤头或鹅颈磨 损) 增加问题点的入水
考虑在问题点可否使用 单独的水口
检查模具温度
加热冷点 冷却热点 检查动模和静模的温度 差异
检查金属的温度波动 使信件有方向的凝固
顶针顶出力不均匀
长度不一致 位置不正确
6.镁合金压铸的安全问题
Mg和氧及氧化物反应
燃烧/氧化 2Mg+O2=2MgO 液体镁合金中的水份迅速气化 Mg(液)+H2O(液)=H2O(气)+Mg(微小颗粒) 和水反应/氢气爆炸 Mg+H2O=MgO+H2 2H2+O2=2H2O 和氧化铁反应 3Mg+Fe2O3=3MgO+2Fe 和氧化硅反应 2Mg+SiO2=2MgO+Si
镁合金的主要性能
重量轻、强度好,比重只有钢的1/4,壁厚 可以比塑料更薄 良好的压铸性能 好的抗腐蚀性能 良好的减震性能 抗电磁波干扰性能 长模具寿命 优良的机械加工性能
2.镁合金压铸件的发展前景
镁合金材料1808年面世,1886年始用于工业生产。镁合 金压铸技术从1916年成功地将镁合金用于压铸件算起, 至今也经历了八十余年的发展。人类在认识和驾驭镁合 金及其制品的生产技术方面,经历了漫长的探索历程。 从1927年推出高强度MgAl9Zn1开始,镁合金的工业应用 获得了实质性的进展。1936年德国大众汽车公司开始用 压铸镁合金生产“甲壳虫”汽车的发动机传动系统零件, 1946年单车使用镁合金量达18kg左右。美国在1948~ 1962年间用热室压铸机生产的汽车用镁合金压铸件达数 百万件。
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镁合金压铸技术的几个主要问题及其应用前景1前言镁合金材料1808年面世, 1886年始用于工业生产。

镁合金压铸技术从1916年成功地将镁合金用于压铸件算起,至今也经历了八十余年的发展.人类在认识和驾驭镁合金及其制品的生产技术方面,经历了漫长的探索历程.从1927年推出高强度MgAl9Zn1开始,镁合金的工业应用获得了实质性的进展。

1936年德国大众汽车公司开始用压铸镁合金生产“甲壳虫”汽车的发动机传动系统零件,1946年单车使用镁合金量达18kg 左右.美国在1948~1962年间用热室压铸机生产的汽车用镁合金压铸件达数百万件。

尽管如此,过去镁合金作为结构材料主要用于航空领域,在其它领域,世界上镁的主要用途是生产铝合金,其次用于钢的脱硫和球墨铸铁生产。

近年来, 由于人们对产品轻量化的要求日益迫切,镁合金性能的不断改善及压铸技术的显著进步,压铸镁合金的用量显著增长。

特别是人类对汽车提出了进一步减轻重量、降低燃耗和排放、提高驾驶安全性和舒适性的要求, 镁合金压铸技术正飞速发展。

此外,镁合金压铸件已逐步扩大到其他领域,如手提电脑外壳,手提电锯机壳,鱼钩自动收线匣,录像机壳,移动电话机壳,航空器上的通信设备和雷达机壳,以及一些家用电器具等。

镁主要由含镁矿石提炼。

我国辽宁省大石桥市一带的菱镁矿储量占世界储量的60%以上,矿石品位高达40%以上。

我国生产的镁砂和镁砂制品大量用于出口。

充分利用我国丰富的镁砂资源进行深度开发,结合我国汽车、计算机、通讯、航天、电子等新兴产业的发展,促进镁合金压铸件的生产和应用,是摆在我国铸造工作者面前的一项任务。

2、压铸镁合金的研究镁合金的密度小于2g/cm3,是目前最轻的金属结构材料,其比强度高于铝合金和钢,略低于比强度最高的纤维增强塑料;其比刚度与铝合金和钢相当,远高于纤维增强塑料;其耐腐蚀性比低碳钢好得多,已超过压铸铝合金A380;其减振性、磁屏蔽性远优于铝合金[1];鉴于镁合金的动力学粘度低,相同流体状态(雷诺指数相等)下的充型速度远大于铝合金,加之镁合金熔点、比热容和相变潜热均比铝合金低,故其熔化耗能少,凝固速度快,镁合金实际压铸周期可比铝合金短50%。

此外,镁合金与铁的亲和力小,固溶铁的能力低,因而不容易粘连模具表面,其所用模具寿命比铝合金高2~3倍。

常用的压铸镁合金大多是美国牌号AZ91,AM60,AM50,AM20,AS41和AE42,分别属于Mg—Al-Zn,Mg-Al—Mn,Mg—Al—Si和Mg-Al—RE四大系列。

对与压铸镁合金,目前主要有以下几个方面的研究:(1) 高温使用性能:目前AZ及AM两个系列的镁合金压铸件占汽车用镁合金压铸件的90%,这两个系列的镁合金在150℃以上强度均明显下降。

现已开发出150℃以上抗蠕变能力的AS系列压铸镁合金,如AS41A合金(Mg43%Al1%Si0。

35%Mn),其175℃蠕变强度优于AZ91D和AM60B,且有较高伸长率、屈服强度和抗拉强度。

大众公司Beetle发动机曲轴箱以前一直采用AS41和AS42,最近采用的一种改进的合金AE42在高温下的蠕变性能则更好些[1,2]。

某些微量元素如稀土元素Y、Nd、Sr等,对压铸镁合金具有明显的晶粒细化作用,可提高压铸镁合金的强度和抗蠕变能力,如最近研制的AE42的抗蠕变能力优于传统MgAlSi合金,可在200~250℃长期使用[3]。

但AS和AE合金对高温性能的改善仍是有限的,其铸造性能比AZ和AE合金要差,加之稀土元素成本高,使生产和应用受到一定限制。

(2)延展性:目前,镁压铸件在需要安全及高断裂韧性的用途上增长非常迅速。

在工作情况下要提高吸收能量的能力,就应提高材料的断裂韧性。

通过在合金中减少铝,可以做到这点。

AM60和AM50在仪表板托架、转向盘转轴及座椅等安全部件上得到广泛应用,AM20目前还应用到座椅的后背框架。

另外,断裂延伸率与温度关系也是相当密切的,尤其是在约50℃以上时,随温度的增加而增加。

(3) 镁合金的耐蚀性:耐蚀性也曾是镁合金扩大应用的一大障碍。

镁的化学活性高,以镁为基的合金和复合材料易发生微电池腐蚀,一般低纯度压铸镁合金的耐蚀性差。

严格规定了Fe,Ni,Cu等杂质元素的高纯度压铸镁合金(如AZ91D),以及含稀土的AE42,其盐雾试验的耐蚀性已超过压铸铝合金A380,远好于低碳钢[4]。

调整化学成分、表面处理和控制微观组织等均可改善其耐蚀性.尽管提高镁合金件耐蚀性的方法众多,但若不从材质本身解决问题,耐蚀性差始终是镁合金件获得大量应用的一个技术障碍.(4)阻燃镁合金:在镁合金中添加Al(2。

5%)、Be合金(Be加入量为0。

0005%~0.03%)或含Ca合金,也可有效地防止镁合金液的氧化。

目前,一些研究者正在从事具有阻燃性能镁合金的研究[5],这一研究一旦获得成功,则镁合金就像铝合金一样熔炼和铸造,获得更为广泛的应用前景。

(5)镁合金基复合材料:用碳化硅等颗粒增强的镁合金基复合材料已进行了多年的研究开发,目前虽尚未达到在压铸领域商业应用的阶段,但已用砂型铸造、精密铸造等方法制成了叶轮、自行车曲柄、汽车缸套等铸件,并有将这种复合材料与半固态铸造相结合,应用于压铸和挤压铸造领域的发展趋势[5].镁合金可用冷室或热室压铸机压铸。

目前对热室压铸机的改进主要包括:采用储能器增压,压射柱塞的压射速度可达6m/s;感应加热鹅颈管和喷嘴,使之保持最适宜温度;采用双炉熔化保温,并采用绝热装置和再循环管道,精确保持熔池温度。

当用普通冷室压铸机压铸镁合金时,必须对压铸机的压射系统和自动给料系统进行必要的改造,使之适用于镁合金压铸的要求。

改造的内容包括:(1)将压射系统的快压射速度由压铸铝合金时的4~5m/s提高到6~10m/s;(2)缩短增压过程的建压时间;(3) 提高压射力;(4) 采用电磁自动定量给料装置,防止镁合金在浇注过程中氧化;(5)如采用真空压铸等特种压铸工艺时,配置必要的配套设备。

与其他压铸合金一样,传统的压铸技术使镁合金液以高速的紊流和弥散状态充填压铸型腔,气体在高压下或者溶解在压铸合金内,或者形成许多弥散分布在压铸件内的高压微气孔。

因此用传统压铸方法生产的镁合金压铸件不能进行热处理强化,也不能在较高温度下使用.为了消除这种缺陷,提高压铸件的内在质量,扩大压铸件的应用范围,近20年来研究开发了一些新的压铸方法,其中包括充氧压铸,半固态金属流变或触变压铸和挤压铸造,以及几经起伏的真空压铸等。

真空压铸通过在压铸过程中抽除型腔内的气体而消除或显著减少压铸件内的气孔和溶解气体,提高压铸件的力学性能和表面质量。

目前已成功地在冷室压铸机上用真空压铸法生产出AM60B镁合金汽车轮毂,在锁型力为2940kN的热室压铸机上生产出AM60B镁合金汽车方向盘零件,铸件伸长率由8%提高至16%[6]。

充氧压铸又称无气孔压铸(Pore-Free Die Casting Process,即P.F法).该法在金属液充型前,将氧气或其他活性气体充入型腔,置换型腔内的空气,金属液充型时,活性气体与充型金属液反应生成金属氧化物微粒弥散分布在压铸件内,从而消除压铸件内的气体,使压铸件可热处理强化。

日本轻金属(株)用充氧压铸法生产计算机的AZ91镁合金整体磁头支架,代替原先的多层叠合支架,不但减轻了支架重量,并且取得了很大的经济效益。

该公司还用充氧压铸法成批生产了AM60镁合金汽车轮毂和摩托车轮毂,与铝轮毂相比,重量减轻15%。

近年来美国、日本和英国等国的公司相继成功开发出镁合金半固态触变射压铸造机。

镁合金半固态触变射压铸造机以一定压力将半固态镁合金射入压铸型内而使之成形,其工作原理类似于注塑机。

它将预制的非枝晶态镁粒送入螺旋给料机构,在螺旋给料机构中将镁粒加热到半固态,并通过螺旋给料机构另一端的镁的一个发展方向。

4镁合金熔炼作业与安全生产由于镁合金液很容易氧化,而且表面生成的氧化膜是疏松的,其致密系数α值仅为0。

79,不能防止合金继续氧化。

镁合金液与大气中氧、水蒸气、氮反应生成不熔于镁液的难熔的MgO、Mg3N2等化合物,混入铸型后即形成“氧化夹渣”。

因此,熔炼合金时防氧化至关重要。

镁合金的熔体保护主要有两种方法,即熔剂保护和气体保护。

用保护熔剂熔炼通常会带来以下问题:(1) 氯盐和氟盐高温下易挥发产生有毒气体,如HCl,Cl2,HF等;(2)由于熔剂的密度较大,部分熔剂会随同镁液混入铸型造成“熔剂夹渣”;(3) 熔剂挥发产生的气体有可能渗入合金液中,成为材料使用过程中的腐蚀源,加速材料腐蚀,降低使用寿命.目前多数厂家使用气体保护,即用干燥的SF6、N2、CO2、SO2气体中的2~4种组成混合气体,在镁合金熔池表面形成致密的连续薄膜以阻止镁合金液的氧化。

SF6不是毒性气体,但它对地球的温室效应比CO2严重24000倍,而镁工业的SF6用量占世界总用量的7%(1996年),将来必然会限制其用量乃至停止其使用,但目前尚未找到SF6的合适替代物。

研究表明,用硫磺粉末撒于熔池表面形成的SO2对镁合金液有保护作用[7].镁合金压铸件生产的危险大多由加工及后处埋过程中的过失所引起.据日本方面统计,镁合金压铸件生产过程中引发的危险,熔炼占25%,铸造占10%,加工占39%,贮藏及废弃物占16%,电气占3%,其他占7%。

显然,加工和后处理过程的危险性超过压铸过程3~4倍。

加工过程中,无论是喷砂、车削、铣削、抛光等,均不可避免会产生镁尘屑及火花,如厂房内通凤不良,空气中镁尘浓度过大,一旦火花与空气或地面的镁尘接触,轻则燃烧,重则爆炸.因此厂房内必须安装集尘器并配备防火砂及防火设施.5压铸型设计由于镁合金的化学、物理参数及压铸特性与铝合金有很大差异,因此铸型设计则不能完全套用铝合金压铸型设计原则[8]。

镁合金液易氧化燃烧,铸造时热裂倾向比铝合金大,在熔化、浇注及压铸型温控制等方面都比铝合金压铸复杂。

镁合金充型时间短,排气问题尤为突出,镁合金的比热容和相变潜热均比铝合金低,因而压铸过程中容易发生局部(薄截面部位)提前结晶现象,导致补缩通道堵塞,产生浇不足的缺陷。

镁合金压铸型设计主要考虑以下几个方面:(1)压铸机选择。

采用何种形式的压铸机进行生产主要取决于铸件的壁厚。

Roland Fink在对“镁合金压铸工艺的优化”问题进行研究的过程中,通过对镁合金压铸经济性、冷室压铸和热室压铸过程分析提出,一般情况下小于1kg的铸件需要采用热室压铸机,以保证薄壁件的充满,大件则推荐采用冷室压铸机.(2) 工艺参数.在压铸生产过程中,选择合适的工艺参数是获得优质铸件发挥压铸机最大生产率的先决条件,是正确设计压铸模的依据。

压铸时,影响合金液充填成型的因素很多,其中主要有压射压力、压射速度、充填时间和压铸模温度等等。

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