2.3 镁合金低压铸造
低压铸造是介于重力铸造和高压铸造的一种铸造方法,具有充型平稳,补缩效果良好的特点,同时密封充型可以防止镁合金暴露在大气中而引起氧化燃烧,是镁合金成型方法中一种比较好的方式,但长期以来这种成型方式在镁合金中应用很少,主要是人们对于镁合金低压铸造的过程缺乏了解。
3.镁合金铸造时存在的问题
3.1 镁合金的熔体保护
由于镁合金液很容易氧化,而且表面生成的氧化膜比较疏松,因此熔炼镁合金时,防止氧化至关重要。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。
目前国内外常使用的保护熔剂是商品化的RJ系列熔剂。其中,用得最广泛的RJ-2熔剂的组分主要为氯盐和氟盐。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,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。因此,寻找氯盐和氟盐的代用材料或减少氯盐和氟盐的使用量,减少污染,提高保护效果,是开发镁合金熔炼保护熔剂的努力目标。
自20世纪60年代以来,一些专家学者开始寻找气体保护剂。通过大量实验,发现了对镁合金液有一定保护作用的气体,如SF6,BF3,CF4,CClF2,CO2等。通过进一步研究,SF6的保护性能较好,使用SF6存在的问题主要是用量的控制问题,生产中如何根据熔炼保护状态自动调节SF6的压力、流量,达到既有利于保护,又减少SF6用量的目的,仍是SF6气体保护正在有待深入研究的课题。
3.2 镁合金铸件的质量问题
在铸造生产中,铸件的质量是诸多因素的综合反映,是多工艺流程配合的最终体现,与成形工艺、模具条件、环境状况等密切相关。目前镁合金铸件在生产中会出现变形、欠铸、留痕、冷隔、拉痕、缩孔、裂纹等铸造缺陷。有的缺陷会影响后续工序的加工质量,影响性能,降低使用寿命,甚至危及安全。为避免缺陷产生,需采取一定工艺对策,主要从铸造设备、生产环境、原材料等方面提出改进意见和对策,为铸造工艺指明改进方向,提高铸件质量。
另外镁合金强度不高,尚不能用于重要的结构件上;耐蚀性低,尤其是耐电化学腐蚀性能不高;高温使用性能明显偏低。
4.今后的发展方向
4.1 铸型设计
由于镁合金的化学、物理参数及铸造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。由于目前实际应用的镁合金种类很少,镁合金铸型的研究亦未引起重视。随着铸造镁合金种类和数量的日益增多,研制开发成本较低的铸型材料、加工工艺、制定铸型设计原则将成为今后镁合金铸造不可忽视的一个课题。
(源自:潍坊学院机电工程学院) |