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鎂合金壓鑄件的發(fā)展歷程如何?

發(fā)布時間:2021-04-16 點(diǎn)擊次數(shù):

1.鎂合金的熔體保護(hù)。由于鎂合金液很容易氧化,而且表面生成的氧化膜比較疏松,其致密系數(shù)α值僅為0.79,不能阻止合金的繼續(xù)氧化。因此,熔煉鎂合金時,防止氧化至關(guān)重要。鎂合金的熔體保護(hù)主要有兩種方法,即熔劑保護(hù)和氣體保護(hù)。

常使用的保護(hù)熔劑是商品化的RJ系列熔劑。其中,使用廣泛的是RJ一2熔劑,其組分主要為氯鹽和氟鹽。

用保護(hù)熔劑熔煉通常會帶來以下問題:一是氯鹽和氟鹽高溫下易揮發(fā)產(chǎn)生有霉氣體,如HCl、Cl2、HF等;

二是由于熔劑的密度較大,部分熔劑會隨同鎂液混入鑄型造成“熔劑夾渣”;

三是熔劑揮發(fā)產(chǎn)生的氣體有可能滲入合金液中,成為材料使用過程中的腐蝕源,加速材料腐蝕,降低使用壽命。

因此,尋找氯鹽和氟鹽的代用材料或減少氯鹽和氟鹽的使用量,降低污染,提高保護(hù)效果,是開發(fā)鎂合金熔煉保護(hù)熔劑的努力目標(biāo)。

通過大量試驗,發(fā)現(xiàn)了對鎂合金液有保護(hù)作用的氣體,其中 SF6保護(hù)性能較好,它存在的問題主要是用量的控制,生產(chǎn)中如何根據(jù)熔煉保護(hù)狀態(tài)自動調(diào)節(jié)SF6的壓力、流量,達(dá)到即有利于保護(hù),又減少SF6用量的目的,仍是SF6氣體保護(hù)有待深入研究的課題。

目前,一些研究者正在從事具有阻燃性且性能接近現(xiàn)有鎂合金的阻燃鎂合金研究,這一研究一旦獲得成功,則鎂合金就能像鋁合金一樣方便地進(jìn)行熔煉和鑄造,從而獲得更為廣泛的應(yīng)用前景

2.壓鑄型設(shè)計。壓鑄模是壓鑄生產(chǎn)的主要工藝裝備,壓鑄生產(chǎn)過程能否順利進(jìn)行,壓鑄件質(zhì)量有無保證,在很大程度上取決于壓鑄模的結(jié)構(gòu)是否具有合理性和技術(shù)先進(jìn)性。

鎂合金具有良好的壓鑄工藝性能,在壓鑄模設(shè)計過程中,應(yīng)結(jié)合鎂合金的壓鑄特性,采用適合于鎂合金的工藝參數(shù)和模具設(shè)計準(zhǔn)則,而不能套用鋁合金壓鑄型的設(shè)計準(zhǔn)則。

3.充型過程的研究。壓力鑄造中,金屬液的充型方式對控制壓鑄件質(zhì)量有十分重要的作用。隨著鎂合金鑄件的應(yīng)用領(lǐng)域日趨擴(kuò)大,對壓鑄鎂合金的充型性能提出了更高的要求。計算機(jī)及數(shù)值技術(shù)為壓鑄充型過程研究提供了新的途徑。通過壓鑄充型過程流場、溫度場的數(shù)值模擬,能夠較準(zhǔn)確地表達(dá)壓鑄充型過程的流動和傳熱規(guī)律,并可******顯示澆不足、冷隔、裹氣和熱節(jié)位置,對提高工藝設(shè)計水平、保證成形鑄件的質(zhì)量及提高生產(chǎn)率、延長模具的使用壽命等具有重要意義。

4.鎂合金壓鑄過程數(shù)值模擬。雖然鎂合金具有良好的壓鑄工藝性能,但壓鑄生產(chǎn)中充型、凝固過程相當(dāng)復(fù)雜,工藝參數(shù)設(shè)置是否合理、澆注系統(tǒng)設(shè)計是否可行對鑄件性能、缺陷產(chǎn)生等影響顯著。目前,相關(guān)的數(shù)值模擬軟件,如ProCAST被廣泛認(rèn)為是優(yōu)化鑄造工藝設(shè)計的必備工具,它能對鑄造過程進(jìn)行仿真,從而模擬出在鑄件充型、凝固和冷卻過程中的流場、溫度場、應(yīng)力場和微觀結(jié)構(gòu),并根據(jù)這些物理場對鑄件質(zhì)量進(jìn)行預(yù)報,直接查看工藝設(shè)計效果。
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