[发明专利]一种新型镁合金气体保护新工艺

说明书

技术领域

本发明属于镁合金熔体气体保护技术领域，涉及一种镁合金熔炼与浇铸时的气体保护技术，具体涉及一种新型镁合金气体保护新工艺。

背景技术

镁合金作为轻质结构材料，具有比强度、比刚度高，良好的铸造、切削加工性能以及减震吸震能力强和良好的电磁屏蔽能力、并且易于回收再利用等诸多优点，在航空航天工业、汽车工业以及3C产品等领域具有广泛的应用前景，被誉为21世纪的绿色结构材料。

但是较差的耐蚀性能和极高的化学活性，已然成为制约镁合金应用的两大主要技术瓶颈。长久以来，在镁合金熔炼保护中，人们已做了大量的工作，来防止镁液的氧化和燃烧，但迄今为止尚未很好地解决。镁合金在熔炼过程中的易氧化和燃烧问题是阻碍镁合金熔炼技术和加工技术发展的关键，严重影响到镁合金材料的发展和应用。

目前，使用的保护气体是SF₆和CO₂的混合气体，SF₆对镁液的防燃保护作用与其含量有关。且SF₆与镁液反应导致其用量高，高温下分解产生小分子酸性气体对设备还具有严重的腐蚀作用。SF₆是一种很强的产生温室效应的气体，其能力是CO₂

的23900倍，SF₆的生命周期估计可达3200年，因此未来SF₆的使用会受到限制，国际镁协也声称将在未来全面禁用SF₆。因此，寻找和研制更为有效、绿色的SF₆气体替代品俨然已经成为先进镁合金熔炼保护技术的核心研究工作。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术镁合金气体保护成本高、腐蚀严重、污染严重的技术问题，提供一种新型镁合金气体保护新工艺。

实践证明：四氟乙烷的GWP值仅为SF₆的1/17,不破坏臭氧层，毒性小，价格仅为SF₆的1/2，同时不与镁液反应，高温下性能较稳定。用于镁合金熔炼浇铸保护熔体液面是首选保护气体。

为了实现上述目的，本发明一种新型镁合金气体保护新工艺，其要点是按下述工艺步骤进行：

一、将四氟乙烷罐体距离镁合金熔炼浇铸热源5米，安装在支架上，打开开关检查是否漏气，同时检查加氟表和流量计是否正常；

二、铸造开始前，打开阀门，将流量计读数调整到0.1m³/h，向浇包内通1-2min；

三、开始浇铸，迅速将流量计读数调整到0.8m³/h，根据液面燃烧情况，当熔体温度较高，液面可能会发生燃烧，此时迅速将流量计读数调整到1m³/h，当液面不发生燃烧时，迅速调回0.8m³/h，（SF₆流量＞1.2m³/h），此时熔炉停电液体温度越来越低，流量也可相应下调；

四、当锅内熔体温度下降5℃时，将流量计读数调到0.7m³/h，以此类推，下降10℃时，将流量计读数调到0.6m³/h，当温度下降到685℃时，熔炉设在保温位置，此时流量计稳定在0.5m³/h，维持稳定，直至浇铸结束。

四氟乙烷的GWP值仅为SF₆的1/17,不破坏臭氧层，毒性小，价格仅为SF₆的1/2，同时不与镁液反应，高温下较稳定。

本发明工艺采用四氟乙烷作为保护气体，不但绿色、环保还节约了保护气体的用量，减轻了车间设备的腐蚀。目前，银光钰源半连铸项目组已经用该工艺试运行了6个月，效果明显。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1，本发明一种新型镁合金气体保护新工艺，按下述工艺步骤进行：

一、将四氟乙烷罐体距离镁合金熔炼浇铸热源5米，安装在支架上，打开开关检查是否漏气，同时检查加氟表和流量计是否正常；

二、铸造开始前，打开阀门，将流量计读数调整到0.1m³/h，向浇包内通1-2min；

三、开始浇铸，迅速将流量计读数调整到0.8m³/h，根据液面燃烧情况，当熔体温度较高，可能会发生燃烧，此时应迅速将流量计读数调整到1m³/h，当液面不发生燃烧时，迅速调回0.8m³/h，此时，熔炉停电液体温度越来越低，流量相应下调；