[發(fā)明專利]一種鎂合金薄壁件制備方法

有效

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• 申請日: 2016-05-20
• 公開（公告）號: CN105921720B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 劉寶忠;王狂飛;范燕平;張寶慶;尚顯光
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: B22D21/04
• 分類號: B22D21/04;B22D27/13
• 代理公司: 北京律譜知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11457
• 代理人: 黃云鐸

技術領域

本發(fā)明涉及一種合金材料制備領域，尤其涉及一種鎂合金薄壁件制備方法。

背景技術

鎂合金因具有比重輕(與塑料相近)、比強度高、比剛度接近于鋁合金、阻尼性、導熱性、切削加工性、鑄造性能好，電磁屏蔽能力強、尺寸穩(wěn)定、資源豐富、容易回收等一系列優(yōu)點，在汽車工業(yè)、通訊電子和航空航天等領域有著廣泛的應用空間。近年來，隨著汽車行業(yè)的輕量化，環(huán)保化需求以及鎂合金研發(fā)技術和回收利用技術的不斷進步，促進了鎂合金的快速發(fā)展。由于鎂合金熔體活性高、比熱容小、凝固區(qū)間大等，鑄造過程中很容易產(chǎn)生夾雜、冷隔等鑄造缺陷，因而難以鑄造復雜薄壁的鎂合金鑄件。

壓鑄是目前最普遍的鎂合金成形工藝，90％以上的鎂合金鑄件都是壓鑄件，但壓鑄只能成形尺寸較小、結構簡單的鑄件，并且由于氣孔的存在，鑄件不能進行熱處理或焊接，也不能進行比較深的機加工。

目前，還有一種利用石膏型的澆注技術。如果將該技術應用于鎂合金鑄造，其主要困難在于熔煉時鎂合金夾雜多、采用真空澆注增壓凝固技術澆注時破真空很容易導致鎂合金表面氧化。

因此，目前的鎂合金鑄造技術尚不完善，人們需要有一種能夠適用于工業(yè)化生產(chǎn)，并且能夠防止鎂合金燃燒及氧化夾雜的制備方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在提供一種鎂合金薄壁件制備方法，以克服現(xiàn)有技術中由于鎂合金在澆注過程容易發(fā)生燃燒或氧化、吸氣而導致鎂合金復雜薄壁件難以成形及夾雜、氣孔較多的技術問題。本發(fā)明的鎂合金薄壁件制備方法尤其適合用在復雜的薄壁件制備中。

具體而言，本發(fā)明提供一種鎂合金薄壁件制備方法，其特征在于，所述方法包含如下步驟，

步驟1、對澆注腔體進行抽真空使其達到第一預定真空度，在所述澆注腔體中熔化鎂合金錠；

步驟2、待鎂合金錠熔化后，通入預定保護氣體，使環(huán)境達到第二預定真空度；

步驟3、向鎂合金熔體中二次添加鎂合金錠，待完全熔化后，使熔體的溫度達到第一預定溫度；

步驟4、在所述熔體中依次加入預定中間合金和變質劑并攪拌；

步驟5、對薄壁件的石膏型進行預熱；

步驟6、將所述石膏型送入澆鑄空間；

步驟7、利用所獲得的熔體對所述石膏型進行澆注；

步驟8、在凝固腔體中以第三預定真空度對所述石膏型內的熔體進行加壓凝固。

進一步地，所述第一預定真空度為5-10Pa，第二預定真空度為10-15Pa。

進一步地，在所述步驟3中，使熔體達到的第一預定溫度為700℃～750℃，并且，在達到第一預定溫度之后，加入中間合金和變質劑，并進行攪拌，轉速在100-200轉/分，時間5-10min。

進一步地，在所述步驟5中所采用的預熱溫度為200℃～400℃。

進一步地，所述步驟8包括將所述澆注模具送入凝固腔體，在所述凝固腔體中進行加壓凝固，所述凝固腔體的壓力維持在400-500Pa，保壓時間10-15分鐘。

進一步地，所述澆注腔體與所述凝固腔體彼此相鄰，并且相鄰側壁上設有可封閉的輸送窗口。

進一步地，所述輸送窗口兩側分別設置第一滑道和第二滑道，所述第二滑道水平放置，所述第一滑道與所述第二滑道一端對齊，另一端向下傾斜。

本發(fā)明方法的步驟2中在鎂合金錠熔化后通入0.3-1％六氟化硫和99-99.7％二氧化碳氣混合氣體，并調節(jié)真空度達到10-15Pa。

(三)有益效果

本發(fā)明所提供的鎂合金薄壁件制備方法具有如下優(yōu)點：

一、通過在鎂合金熔化制備時維持較低真空度，防止了鎂合金熔煉過程中燃燒、氧化、吸氣等，避免了鑄件夾渣和氣孔等缺陷，同時，確保在接近真空環(huán)境下對石膏型進行澆注，便于鎂合金液充型，利于復雜薄壁件成形，提高鑄件的表面質量及內部組織結構。

二、通過新型保護氣體的注入，防止鎂合金破真空時表面氧化、燃燒等，通過對石膏型內的鎂液表面施加壓力，促使鎂合金熔液加速補縮，既能防止鑄件產(chǎn)生縮松缺陷，使合金組織致密，又能防止鑄件表面氧化、燃燒，從而有利于薄壁件的成形。

三、本發(fā)明的方法通過對熔煉和澆注環(huán)境的改善，以及澆注和冷卻過程之間的無縫銜接，使得所生產(chǎn)出的復雜和薄壁的鎂合金鑄件，表面質量較高，內部基本無夾渣、縮松、冷隔等缺陷，并且組織致密，性能良好，滿足各種生產(chǎn)要求；本發(fā)明的方法易于推廣，適合鎂合金復雜薄壁件小規(guī)模化生產(chǎn)，鑄件成品率較高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的鎂合金薄壁件制備方法的流程示意圖；