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鎂課堂:(三十九)變形鎂合金的熔煉

2015年07月31日 16:2 10897次瀏覽 來源:   分類: 鎂應用   作者:

       前面聊了鑄造鎂合金的熔煉,現(xiàn)在來談談變形鎂合金的熔煉。熔煉變形鎂合金多用反射爐,其爐型與鋁合金熔煉的相當。鎂合金的熔煉過程為:烘爐、洗爐、配料、裝爐、熔化、扒渣、加合金元素、轉(zhuǎn)爐、精煉、靜置。
  烘爐
  新筑砌爐和中修反射爐在熔煉前必須烘爐。嚴格按烘爐曲線進行烘爐,時間不短于264h:由室溫緩慢地在109h內(nèi)升至300℃,在300℃保溫24h,然后均勻地在25h內(nèi)升至400℃,保溫48h,再在58h內(nèi)升至900℃完成烘爐。超過240h的停爐后也務必烘爐,時間不短于72h。烘爐很重要,對爐的壽命有重要影響。
  洗爐
  新爐與中修后的反射爐在使用前都要進行一次洗爐,以防合金雜質(zhì)含量升高與去除磚縫中的一部分非金屬夾雜及氣態(tài)夾雜物,在所熔煉合金轉(zhuǎn)組時也應洗一次爐,例如由熔煉Mg-Al-Zn-Mn系合金轉(zhuǎn)熔Mg-Mn系或Mg-Zr系合金,由Mg-Mn系合金轉(zhuǎn)熔Mg-Zr系合金都要洗爐。洗爐用重熔用鎂錠或熔劑,裝爐量達爐容積的1/2處,升溫至760℃~800℃,充分攪拌兩次,靜置幾分后放盡。
  配料
  按車間配料標準配料,所有原輔材料務必清潔干燥,無混料,復化料一般不大于40%,所用的鎂錠、鋁錠、鋅錠、混合鈰稀土、鋯氟酸鉀、氯化錳等的品質(zhì)與化學成分都應符合有關標準。
  裝爐、熔化及扒渣
  裝爐前與爐底均勻地鋪一層粉狀二號熔劑(質(zhì)量%:38~46Mgcl2、32~40KCl、5~8BaCl2、3~5CaF2),然后裝料,先裝碎的,后裝鎂錠,最后裝大塊廢料,裝得盡可能密實平整,裝完后撒一層薄的二號熔劑,升溫熔化,爐內(nèi)氣氛應呈微還原性。
  在熔煉過程中應嚴防鎂的燃燒,一旦燃燒,立即用二號熔劑熄滅。爐料化平后,扒第一次渣,扒渣宜平穩(wěn),熔體溫度升到750℃~770℃時扒第二次渣,渣要把扒盡,但又盡可能地不帶出或少帶出溶融鎂。扒完渣后徹底攪拌一次,靜置幾分鐘后取樣分析,取樣溫度(℃):MB1、MB8合金的780~800,MB2、MB3、MB5、MB7合金的720~740,MB15合金的780~800。在熔煉過程中按有關規(guī)程加入合金化元素,但鋁錠、鋅錠可隨同爐料一起裝料,生產(chǎn)MB15合金時,可用純鋯鹽,也可用混合鋯鹽(K2ZrF6+CaF6+LiCl)或Mg-Zr中間合金加鋯,加純鋯鹽(K2ZrF6、K2ZrCl6、ZrCl4)時熔體溫度900℃~920℃,以后兩種方式加鋯的溫度800℃~920℃。
  轉(zhuǎn)爐
  經(jīng)爐前化學分析熔體成分合格溫度為750℃~780℃時即可進行轉(zhuǎn)爐,裝熔體轉(zhuǎn)入靜置爐進行精煉。轉(zhuǎn)爐方法有:靜壓差法,適于兩個爐膛不位于同一水平上,打開流口,熔體便可自動流出;虹吸法;離心泵法;電磁泵法。中國當前多用前一種方法。
  精煉
  鎂合金熔體總或多或少地含有一些非金屬夾雜物和氣體(主要是氫),因此必須進行精煉,以去除這些異物,提高合金的各項性能。精煉溫度730℃~760℃,精煉熔劑用量為約10kg每噸鎂合金熔體,精煉時間約10min。
  除Mg-Li合金外,其他合金均可以用五號熔劑(質(zhì)量%)精煉:20~35MgCl2、16~29KCl、8~12BaCl2、14~23MgF2、0.5~8.0BaO3。精煉后向熔體表面撒一層精煉劑,靜置60min后鑄造。
  含鋯的鎂合金不用含Al和Mn的氟化物的熔劑精煉,可用四號熔劑;不采用二號熔劑精煉Mg-Mn系和Mg-RE系合金,因為會有熔劑夾雜存在。應盡量縮短含鋰和稀土合金的熔煉與精煉時間,以減少燒損,必要時還要補料。對熔煉爐與靜置爐應及時清爐,熔煉爐轉(zhuǎn)爐完了和靜置爐鑄造終了都要清爐。用五號熔劑的精煉時間不短于60min,它可用于精煉所有的變形鎂合金。

責任編輯:于璐

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