镁合金压铸技术

发布日期:[10-04-10 19:54:54] 浏览人次:[]

4、镁合金压铸周边设备

镁合金压铸由于在一些方面不同于铝合金压铸,除了压铸主机在一些方面有所特殊要求外,在周边设备上也有一些不同,比如镁合金的熔炉和普通的铝合金熔炉不同,镁合金压铸在大多数情况下要使用模温机,等等。取件机械手、喷雾机械手的配套和使用,可以降低操作者的劳动强度,改善工作环境、提高工作效率。周边设备的使用,也为压铸的自动化生产的实现提供了条件,可以提高压铸生产的自动化生产水平,降低人为因素对压铸工艺的影响。

4.1镁合金熔炼炉

由于镁合金的熔炼过程中不但要防止氧化,还要具备避免燃烧、爆炸等安全措施,镁合金的熔炼必须在保护的气氛下进行,因此,镁合金压铸需要配备特殊的熔炉,熔炼也是镁合金压铸中的关键环节。对于热室机来说,除了要满足比锌合金温度高的要求外,还要具备输入保护气体的通道以及熔炉的密封机构;冷室机要具备定量供料系统。                          

     

热室压铸机用镁合金熔炉               冷室压铸机用镁合金熔炉

4.1.1气体保护装置:

如前所述,镁合金的熔炼防燃技术有盐类熔剂、抑制性元素、惰性气体等,但现代压铸主要是以反应性气氛为主,这也是镁合金压铸的主流和发展方向。

4.1.2气体保护机理:

镁化学性质极其活泼,在空气中很容易被氧化,表面生成MgO,其致密度系数为0.79,这种疏松的氧化膜不能阻止反应继续进行。当温度超过熔点650℃时,氧化迅速转变为燃烧,并放出大量的热,所以镁合金的保护要点就是隔离镁与氧气的接触,纯净的N2及Ar、Ne等气体虽然能对镁熔体起到一定的阻燃烧作用,但均不能完成隔绝镁液与周围环境的接触,所以起不到良好的保护效果。

N2与镁发生如下反应:

3Mg+N2=Mg3N2

生成的Mg3N2系粉状化合物,结构疏松,不能进行反应继续进行。Ar、Ne等惰性气体虽然不与镁液反应,但不能阻止镁的蒸发,形成一定蒸汽压的镁遇到冷壁会发生反应,所以也不是理想的保护气体。

生产中,常用的是CO2、SO2、SF6三种气体均能起到良好的保护效果,而尤以SF6与其他气体按一定比例混合保护效果最佳。

CO2与镁在高温下发生如下反应:

Mg+1/2CO2=MgO+1/2C(无定型)

镁液在干燥、纯净的CO2中,其氧化速度很低,这与表面膜中出现了无定型碳密切有关,这种无定型碳存在于氧化膜的空隙处,提高了镁表面膜的致密度系数,使ɑ=1.03~1.15。带正电荷的无定型碳,还能强烈地抑制镁离子透过表面膜的扩散运动,故也能抑制镁的氧化。

镁与SO2的反应如下:

3Mg+SO2=2MgO+MgS

在镁熔体表面生成很薄较致密的带有金属光泽的MgS、MgO复合表面膜,可抑制镁的氧化。

镁与含SF6的混合气体发生如下反应:

2Mg(L)+O2=2MgO(S)

2Mg(L)+O2+SF6=2MgF2(S)+SO2F2(S)

2MgO(S)+SF6=2MgF2(S)+SO2F2

其中主要产物是MgO,也含有少量MgF2。MgF2的致密系数为1.6,由MgO+MgF2组成的混合膜变为连续、致密的膜,因而含SF6的气氛有防止镁合金熔体氧化燃烧的作用。

综上所述,保护气体的阻燃机理主要是气体与镁液反应,在熔体表面生成不同防护作用的表面膜,这些膜致密度大,能够阻止反应继续进行,也能够阻止镁液的蒸发。其次,这些气体密度大于空气,在一定程度上隔绝镁与氧的反应,如下图所示:

4.1.3混气装置

在实际生产中,SF6常和其他气体混合在一起通入到熔炉,常用的混合方式有:air/SF6、SF6/N2,air/CO2/SF6,混气装置的作用就是将这些气体精确地按一定比例混合后送入熔炉。

SF6是一种无色、无味、

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