[发明专利]一种镁合金薄壁件制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金材料制备领域，尤其涉及一种镁合金薄壁件制备方法。

背景技术

镁合金因具有比重轻(与塑料相近)、比强度高、比刚度接近于铝合金、阻尼性、导热性、切削加工性、铸造性能好，电磁屏蔽能力强、尺寸稳定、资源丰富、容易回收等一系列优点，在汽车工业、通讯电子和航空航天等领域有着广泛的应用空间。近年来，随着汽车行业的轻量化，环保化需求以及镁合金研发技术和回收利用技术的不断进步，促进了镁合金的快速发展。由于镁合金熔体活性高、比热容小、凝固区间大等，铸造过程中很容易产生夹杂、冷隔等铸造缺陷，因而难以铸造复杂薄壁的镁合金铸件。

压铸是目前最普遍的镁合金成形工艺，90％以上的镁合金铸件都是压铸件，但压铸只能成形尺寸较小、结构简单的铸件，并且由于气孔的存在，铸件不能进行热处理或焊接，也不能进行比较深的机加工。

目前，还有一种利用石膏型的浇注技术。如果将该技术应用于镁合金铸造，其主要困难在于熔炼时镁合金夹杂多、采用真空浇注增压凝固技术浇注时破真空很容易导致镁合金表面氧化。

因此，目前的镁合金铸造技术尚不完善，人们需要有一种能够适用于工业化生产，并且能够防止镁合金燃烧及氧化夹杂的制备方法。

发明内容

本发明旨在提供一种镁合金薄壁件制备方法，以克服现有技术中由于镁合金在浇注过程容易发生燃烧或氧化、吸气而导致镁合金复杂薄壁件难以成形及夹杂、气孔较多的技术问题。本发明的镁合金薄壁件制备方法尤其适合用在复杂的薄壁件制备中。

具体而言，本发明提供一种镁合金薄壁件制备方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤，

步骤1、对浇注腔体进行抽真空使其达到第一预定真空度，在所述浇注腔体中熔化镁合金锭；

步骤2、待镁合金锭熔化后，通入预定保护气体，使环境达到第二预定真空度；

步骤3、向镁合金熔体中二次添加镁合金锭，待完全熔化后，使熔体的温度达到第一预定温度；

步骤4、在所述熔体中依次加入预定中间合金和变质剂并搅拌；

步骤5、对薄壁件的石膏型进行预热；

步骤6、将所述石膏型送入浇铸空间；

步骤7、利用所获得的熔体对所述石膏型进行浇注；

步骤8、在凝固腔体中以第三预定真空度对所述石膏型内的熔体进行加压凝固。

进一步地，所述第一预定真空度为5-10Pa，第二预定真空度为10-15Pa。

进一步地，在所述步骤3中，使熔体达到的第一预定温度为700℃～750℃，并且，在达到第一预定温度之后，加入中间合金和变质剂，并进行搅拌，转速在100-200转/分，时间5-10min。

进一步地，在所述步骤5中所采用的预热温度为200℃～400℃。

进一步地，所述步骤8包括将所述浇注模具送入凝固腔体，在所述凝固腔体中进行加压凝固，所述凝固腔体的压力维持在400-500Pa，保压时间10-15分钟。

进一步地，所述浇注腔体与所述凝固腔体彼此相邻，并且相邻侧壁上设有可封闭的输送窗口。

进一步地，所述输送窗口两侧分别设置第一滑道和第二滑道，所述第二滑道水平放置，所述第一滑道与所述第二滑道一端对齐，另一端向下倾斜。

本发明方法的步骤2中在镁合金锭熔化后通入0.3-1％六氟化硫和99-99.7％二氧化碳气混合气体，并调节真空度达到10-15Pa。

(三)有益效果

本发明所提供的镁合金薄壁件制备方法具有如下优点：

一、通过在镁合金熔化制备时维持较低真空度，防止了镁合金熔炼过程中燃烧、氧化、吸气等，避免了铸件夹渣和气孔等缺陷，同时，确保在接近真空环境下对石膏型进行浇注，便于镁合金液充型，利于复杂薄壁件成形，提高铸件的表面质量及内部组织结构。

二、通过新型保护气体的注入，防止镁合金破真空时表面氧化、燃烧等，通过对石膏型内的镁液表面施加压力，促使镁合金熔液加速补缩，既能防止铸件产生缩松缺陷，使合金组织致密，又能防止铸件表面氧化、燃烧，从而有利于薄壁件的成形。

三、本发明的方法通过对熔炼和浇注环境的改善，以及浇注和冷却过程之间的无缝衔接，使得所生产出的复杂和薄壁的镁合金铸件，表面质量较高，内部基本无夹渣、缩松、冷隔等缺陷，并且组织致密，性能良好，满足各种生产要求；本发明的方法易于推广，适合镁合金复杂薄壁件小规模化生产，铸件成品率较高。

附图说明

图1为本发明的镁合金薄壁件制备方法的流程示意图；