[發明專利]一種鎂合金承力結構板及其制造方法

無效

• 申請號: 201210439321.2
• 申請日: 2012-10-28
• 公開（公告）號: CN102937235A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 狄石磊;劉利濤
• 申請（專利權）人: 狄石磊;劉利濤
• 主分類號: F16S1/12
• 分類號: F16S1/12;B22D18/02
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 郝荔蓁

技術領域

本發明涉及一種鎂合金承力結構板及其制造方法，屬于鎂合金結構設計及其制造技術領域。

背景技術

鎂合金材料是目前工程應用中質量最輕的金屬材料，具有比重小，比強度高，比剛度高，導電、導熱性能好，減震性好，電磁屏蔽好，易切削加工，易于回收等多種優點，廣泛應用在航空、航天、汽車、船舶、電子信息產品中，成為21世紀最有應用前景的金屬材料。目前應用最為廣泛的有鑄造行業應用的AZ91D鎂合金，在型材、板材中應用的變形鎂合金AZ31、AZ61、AZ80、ZK60等。然而現有的鎂合金材料的力學性能較低，這嚴重制約了鎂合金材料的應用和推廣。目前國內外廣泛開展了提高鎂合金強度的研究工作，研制出的新型鎂合金材料具有較高的力學性能，其中以添加稀土元素來提高鎂合金的強度為主，目前已經制定出了一些標準牌號的稀土鎂合金材料，并應用于工業化生產中。然而這些研究成果有著共同的缺點，那就是鎂合金中稀土含量較高。稀土元素含量高導致材料的成本較高，市場競爭力差，限制了其應用領域和范圍。綜合這些因素，導致了這些材料仍然處于實驗室階段，難以大批量的生產，鎂合金在結構上的應用受到限制。

采用合理的結構設計，從鎂合金使用產品的結構上提高其使用性能，不僅能夠快速擴大鎂合金的使用范圍，而且與現有的加工技術、鎂合金材料具有相容性，能夠實現低成本、簡便工藝的快速工業化生產，對于擴大鎂合金材料在工程中的應用具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是為了擴大鎂合金在結構工程，特別是承力結構上的應用，提供一種鎂合金承力結構板及其制造方法。

本發明的一種鎂合金承力結構板包括板體，其特征是：板體由鎂合金材料制成，板體的一側面為平面，在板體的另一側面上密布有截面為正多邊形的、邊沿相互連接的立槽，立槽口部壁厚：1mm～10mm、立槽側壁斜度：2°～10°、立槽口部邊長：10mm～200mm、立槽高度：10mm～50mm、板體厚：1mm～5mm。

所述立槽的截面的邊數≤8。

所述鎂合金承力結構板的制造方法如下：

將鎂合金材料加熱至720℃±5℃，保溫直至完全熔化，熔化鎂合金時采用1.5～2L/min的工業普通氬氣進行保護，熔化后保持熔液溫度720℃±5℃保溫20min；采用液態擠壓模具，按鎂合金承力結構板的整體結構設計活動模具芯，將活動模具芯安裝于液態擠壓模具內，模具底板內設置冷卻空氣通道；將液態擠壓模具安裝于油壓機上，安裝好的模具預熱至700℃±5℃，噴涂以石墨為主的液態脫模劑，按照計算好的鎂合金承力結構板所需鎂合金材料的量向模具內定量澆入鎂合金溶液，隨后進行擠壓，通0.4MPa～0.6MPa的壓縮空氣進行冷卻，保持壓力100S～160S后，開模取出底面密布有截面為正多邊形的邊沿相互連接的立槽結構、上面為平板結構的承力板，承力板采用自然空冷的方式冷卻；清理模具進行下一次澆鑄。

本發明的優點如下：

(1)原材料來源廣泛，采用符合國家標準的商業化鎂合金材料，或者自行設計的鎂合金材料；

(2)采用工業通用的油壓機，設備具有通用性；

(3)模具設計靈活，可以根據結構需要靈活拆卸，工藝簡便，便于維護，成本較低；

(4)承力結構靈活可變，板體的一側為密布有截面為正多邊形的邊沿相互連接的立槽的“蜂窩結構”，此結構可以根據受力不同，靈活設計“蜂窩結構”的壁厚、斜度、大小、高度等；

(5)本發明的“蜂窩結構”不同于傳統意義上的蜂窩結構，其具有單面平板結構，平板厚度根據要求可變，另一面的“蜂窩結構”具有“蜂窩”大小可變、壁厚可變、高度可變、斜度可變等眾多優點，可以做到按需制造，靈活多變；其單面的“蜂窩結構”也不同于現有的蜂窩板的成型方法，本發明的液態擠壓成型的承力結構板為一體成型，平板與“蜂窩結構”為冶金結合，不同于現有蜂窩板的分體式粘接結構，具有良好的力學性能；

(5)本發明的承力結構板制造工藝簡便，工人簡單培訓即可熟練掌握，技術門檻較低，便于大規模生產；

(6)工藝技術具有通用性，可以適用于鋁合金、銅合金、鋼鐵等其他材料的成型加工；

(7)鎂合金強度較低，通過此種結構設計，可以大幅提高鎂合金的承力性能，有利于鎂合金在結構工程上的擴大應用。

附圖說明

圖1是本發明的主視圖；

圖2是圖1的A-A向剖視圖。

圖中：1、板體，2、截面為正多邊形的立槽，R、立槽側壁斜度。

具體實施方式

下面對本發明的實施方式作進一步的說明：