[發明專利]一種鎂合金熔煉方法及其裝置

有效

• 申請號: 201710194665.4
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106906375B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 曾一文
• 申請（專利權）人: 賀州學院
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C1/06;C22C23/00
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11466
• 代理人: 譚月萍;黃啟行

本發明公開了一種鎂合金熔煉方法，包括如下步驟：(1)將鎂合金爐料進行預熱干燥，然后放入置于熔煉爐內的熔煉坩堝中，再蓋上坩堝蓋；(2)將熔煉坩堝升溫至400?500℃，恒溫2?3min，通入混合氣體將空氣置換；(3)待將空氣置換出后，繼續通入混合氣體，將熔煉坩堝升溫至630?680℃，恒溫3?5min；(4)然后將熔煉坩堝爐繼續升溫至680?730℃，恒溫1.5?3h，再進行澆注即可。本發明還提供了一種鎂合金熔煉裝置。本發明在熔煉過程中，能有效阻止空氣進入熔煉裝置，降低鎂合金的表面氧化程度，使得鎂合金被氧化率低于≤0.01％，提高鎂合金熔煉的品質，具有環保價值和經濟效益。

技術領域

本發明屬于鎂合金熔煉技術領域，尤其涉及一種鎂合金熔煉方法及其裝置。

背景技術

鎂合金不僅密度小、比強度高、比剛度高，而且還具有阻尼性能好、切削加工性能好、導電性好、尺寸穩定、成本低、無污染、易回收等優點，在汽車、通訊、電子和航天航空等領域得到日益廣泛的應用，是21世紀重要的輕質高強度材料之一。但是，鎂合金的熔煉不同于鋼鐵、鋁等常用結構材料，因為鎂化學活性高，在高溫下極易與空氣中的氧發生氧化反應，甚至燃燒、爆炸，使其熔煉過程比較困難，在熔煉過程中需要防止氧化、燃燒的保護工藝。多年來，人們一直在尋找降低鎂合金熔煉過程中氧化的方法。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種鎂合金熔煉方法及其裝置，本發明的鎂合金熔煉方法能有效避免鎂合金熔煉過程中的氧化燒損和氧化物夾雜的產生，同時顯著減少保護氣體的使用量，具有環保價值和經濟效益。

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種鎂合金熔煉方法，包括如下步驟：

(1)將鎂合金爐料進行預熱干燥，然后稱取干燥好的鎂合金爐料放入置于熔煉爐內的熔煉坩堝中，再蓋上坩堝蓋；

(2)開啟熔煉爐，將熔煉坩堝升溫至400-500℃，恒溫2-3min，通入混合氣體將空氣置換，所述混合氣體由活性氣體和載氣組成，所述活性氣體占混合氣體的體積含量為0.01-0.1％，載氣占混合氣體的總體積含量為99.9-99.99％；

(3)待將空氣置換出后，繼續通入混合氣體，將熔煉坩堝升溫至630-680℃，恒溫3-5min；

(4)然后將熔煉坩堝爐繼續升溫至680-730℃，恒溫1.5-3h，再進行澆注即可。

較佳地，在步驟(1)，所述鎂合金爐料包括鎂錠和熔煉保護劑，所述鎂錠和熔煉保護劑的重量比為100：0.01-0.1，所述熔煉保護劑為氯化鋁。

較佳地，在步驟(2)，在通入所述混合氣體前，還包括對混合氣體進行預熱，所述預熱溫度為350-400℃。

較佳地，在步驟(2)，所述活性氣體為經氣化后的AlCl₃，所述載氣為N₂、CO₂、Ar和壓縮空氣中的一種或以上。

較佳地，所述升溫速率為5-15℃/min，所述混合氣體的流量為0.5-1.5L/min。

本發明還提供了一種鎂合金的熔煉坩堝，本熔煉坩堝能有效阻止空氣進入熔煉爐，降低鎂合金的表面氧化程度及氧化夾雜，提高鎂合金熔煉的品質，同時可以減少保護氣的使用量和尾氣的排放量，降低熔煉成本和環境負荷。

本發明的熔煉坩堝包括坩堝體及坩堝蓋，所述坩堝蓋蓋裝在坩堝體的上方，所述坩堝蓋上開設有氣孔，該坩堝蓋的下端面設置有與坩堝體上沿口相配合的環形密封槽，所述坩堝蓋包括左蓋及右蓋，所述左蓋的右側端面呈┗型，所述右蓋的左側端面呈┓型，所述左蓋的右側端面與右蓋的左側端面無縫連接，構成一完整的坩堝蓋。

較佳地，所述左蓋與右蓋的面積比為1-2：1，所述左蓋的上端面還對稱設置有2個坩堝蓋耳。