目前,對鎂合金壓鑄件的應用前景十分看好,特別是在汽車、航空、電信、交通運輸和機械行業(yè),采用鎂合金鑄件取代鋁合金或鋼鐵零部件可有效地減輕機械重量,從顯著地節(jié)省能耗,減少環(huán)境污染。如汽車若每減輕 100kg,則每公里耗油量可減少 0.4L以現(xiàn)在美、日、歐等發(fā)達國家開始在汽車上擴大鎂合金鑄件的應用,如方向盤、儀表盤、座椅骨架、曲軸箱、變速箱殼體、輪毅等。使鎂合金鑄件以每年 20%~30%的速度增長,其中80%為壓鑄件。鎂合金壓鑄件在家電輕工和日用五金等行業(yè)的應用同樣日益擴大,如手提腦殼、錄放機箱、移動話機、電動工具殼,照像機殼、室內(nèi)裝飾品、割草機殼等。這些零件采用鎂合金壓鑄件不但重量大大減輕,尺寸穩(wěn)定,而且表面光潔,具有一系列的優(yōu)點。據(jù)國外統(tǒng)計,到 2006 年鎂合金壓鑄件的年產(chǎn)量將達 20 多萬噸。因此,鎂合金壓鑄及鎂合金壓鑄機正成為當今壓鑄行業(yè)重要發(fā)展項目之一。
鎂合金壓鑄方式
鎂合金可用冷室或熱室壓鑄機壓鑄。目前對熱室壓鑄機的改進主要包括:采用儲能器增壓,壓射柱塞的壓射速度可達6M/S;感應加熱鵝頸管和噴嘴,使之保持適宜溫度;采用雙爐熔化保溫,并采用絕熱裝置和再循環(huán)管道,保持熔池溫度。當用普通冷室壓鑄機壓鑄鎂合金時,對壓鑄機的壓射系統(tǒng)和自動給料系統(tǒng)進行必要的改造,使之適用于鎂合金壓鑄的要求。改造的內(nèi)容包括:
(1)將壓射系統(tǒng)的快壓射速度由壓鑄鋁合金時的4~5M/S提高到6~10M/S;
(2)縮短增壓過程的建壓時間;
(3)提高壓射力;
(4)采用電磁自動定量給料裝置,防止鎂合金在澆注過程中氧化;
(5)如采用真空壓鑄等特種壓鑄工藝時,配置必要的配套設備。
與其他壓鑄合金一樣,傳統(tǒng)的壓鑄技術使鎂合金液以高速的紊流和彌散狀態(tài)充填壓鑄型腔,氣體在高壓下或者溶解在壓鑄合金內(nèi),或者形成許多彌散分布在壓鑄件內(nèi)的高壓微氣孔。因此用傳統(tǒng)壓鑄方法生產(chǎn)的鎂合金壓鑄件不能進行熱處理強化,也不能在較高溫度下使用。為了消除這種缺陷,提高壓鑄件的內(nèi)在質(zhì)量,擴大壓鑄件的應用范圍,近20年來研究開發(fā)了一些新的壓鑄方法,其中包括充氧壓鑄,半固態(tài)金屬流變或觸變壓鑄和擠壓鑄造,以及幾經(jīng)起伏的真空壓鑄等。
鎂合金壓鑄件生產(chǎn)的危險大多由加工及后處埋過程中的過失所引起。據(jù)日本方面統(tǒng)計,鎂合金壓鑄件生產(chǎn)過程中引發(fā)的危險,熔煉占25%,鑄造占10%,加工占39%,貯藏及廢棄物占16%,電氣占3%,其他占7%。顯然,加工和后處理過程的危險性超過壓鑄過程3~4倍。加工過程中,無論是噴砂、車削、銑削、拋光等,均不可避免會產(chǎn)生鎂塵屑及火花,如廠房內(nèi)通鳳不良,空氣中鎂塵濃度過大,一旦火花與空氣或地面的鎂塵接觸,輕則燃燒,重則爆炸。因此廠房內(nèi)安裝集塵器并配備防火砂及防火設施。
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