壓鑄件表面總會或多或少地存在著種種缺陷,在出模后進行修整,除去多余的金屬(如小塊金屬)、熔渣、漏道結塊、溢出物、排氣孔和飛邊,修整可與簡單的機械加工,如鉆孔等一同進行。修整模通常用的是簡單的開閉模,但有時也要用較為復雜的模,這取決于產品結構及其對精度的要求。修整模的尺寸精度決定了成品的質量與尺寸。
鎂合金工件大都是近凈成形的,尺寸也相當,修整后沒有必要進行機械加工,有時為了提高表面品質,可進行振動或噴丸處理。而需要二次機加工處理的,通常都是近凈成形、偏差嚴格和重復性良好的工件。
鎂合金的抗蝕性低,因此,壓鑄件應進行化學防腐蝕處理和表面噴涂處理。防蝕處理在鉻酸鹽、磷酸鹽鈍化劑中進行鈍化和陽極氧化處理,生成的氧化膜不但能提高鎂合金的抗蝕性,而且能提高基底和噴涂層的粘結力。
對壓鑄件進行噴涂和噴丸處理,以提高表面質量,常用的涂料為:環(huán)氧樹脂、乙烯樹脂、聚氨酯等。此外,為了獲得光亮均勻的表面,可進行陶瓷振動拋光處理,削除殘余飛邊和尖角,還可以進行研磨、拋光和其他研磨處理。
在噴丸處理鎂合金壓鑄件時,應注意附著于工件上的降低抗蝕性的雜質微粒,好用鋁丸、玻璃球和Al2O3粒子作噴丸介質,不得采用含有Fe、Cu或Ni的粒子作為噴丸,鋼丸也不可用,且鎂合金工件不能使用其他金屬用過的噴丸進行處理。
安全工作
在鎂合金壓鑄車間,要將安全工作放在。由于鎂及鎂合金的化學性質極為活潑,在生產時極易氧化、燃燒,甚至爆炸,采取對應的安全防范措施,可分為以下幾方面:
錠的存放
鎂及鎂合金錠應儲于室內,室內溫度波動不可過大,不可與水汽直接接觸,不可與易燃物品存于同一庫內。鎂燃燒,不可用水熄滅,否則不但會加速火勢,還可能發(fā)生爆炸。
泄漏
在熔煉鎂及鎂合金時,熔體在運動劇烈或與水汽反應時易發(fā)生濺灑,因此,工作人員應穿戴防護衣服、鞋、帽、眼鏡和面罩。熔煉前,錠塊預熱到大于150℃,熔煉工具須預熱并保持干燥,浸入熔體宜緩慢,使其溫度均勻升高,好不使用中空工具,以免帶入水汽,引發(fā)爆炸。每個爐子、壓射缸體和壓型下方都應放置安全容器,收集溢出物。如果是鎂及鎂合金粉末自燃,不要快速移開安全容器。此外,灑落在混凝土地板上的熔體會與地面上的水汽發(fā)生劇烈反應。
鎂反應
液態(tài)鎂或鎂合金可與氧化鐵發(fā)生鎂熱反應,宜盡量減少坩堝壁及其他與熔體接觸的鋼件上形成碎屑和塵渣。
滅火
若發(fā)生火災,應立即采用滅火劑覆蓋燃燒表面,阻止其接觸空氣中的氧。按滅火遞減順序,可采用的滅火劑有:干燥的鎂及鎂合金的低熔點鹽熔劑、干燥的無鑄鐵氧化物碎片、干砂以及適合滅火的D型滅火器。高壓D型滅火器易導致火災蔓延,只有在萬不得已的情況下才采用。在鎂及鎂合金火災中,不得使用水、泡沫、SO2、CO2和CCl4滅火。清理鎂合金壓鑄件時,采用濕法處理以免粉塵飛揚;機加時應采用切削液,以降低加工區(qū)內溫度。
若壓鑄工藝不當,鎂合金鑄件中就會產生相應的缺陷甚至出現廢品。按造成缺陷的原因,可將其分為兩類:凝固缺陷,如氣孔、縮松、冷紋等;機械問題引發(fā)的缺陷,如扭曲、變形、缺“肉”等。其中,缺“肉”和冷紋是合金壓鑄件中常見的缺陷形式。除此之外,還可能產生其他缺陷,其產生原因及避免措施如下。
發(fā)生缺“肉”或模具型腔未填滿的原因:壓射速度不夠;模具或熔體溫度低;熔體污染,如附有過多的氧化物;潤滑劑過量;澆口不合適;模具排氣不充分;冷室壓鑄時壓射力不合適。
模具或熔體溫度低,流向相反的熔體相遇時會發(fā)生冷流或冷噴。總排氣面積增至澆口面積50%以上時,會減少冷噴頻率。
吸氣或析H2會產生氣孔,調整澆道、澆口、排氣和潤滑系統可以大限度地減少這類缺陷的產生。
限制熔體進料量,鑄件局部熱點處會形成縮孔或空洞。
不良澆口、尖角或潤滑過量會造成濺灑和擾動,可使鑄件表面形成波紋和漩渦。
熔體凝固時可產生熱裂紋,模具的約束會引起應力集中、尖角和鑄件脫模延遲,都將增大熱裂傾向。
鑄件脫模時的收縮應力會引起鑄件變形、扭曲和斷裂。
在鎂合金鑄件生產中,每一種缺陷都是由多個因素引起的。因此,對每一種缺陷產生的原因與采取的預防措施應進行具體分析。
從金屬變形的的主變形方式可知,軋制的主變形方式是雙向延伸、一向壓縮的,因此,軋制不利于充分發(fā)揮鎂合金的塑性能力,鎂合金軋制板帶材軋制工藝并不是一種主要的工藝,在鎂及鎂合金的半成品產量中,平軋材也不是多的。在書面材料中,不宜把“軋制”寫成“壓延”,因為在國標GB/8005.1中并沒有“壓延”一詞,只有“軋制”一詞;同時,在商務印書館出版的第3版《新華大字典》中也無“壓延”一詞,只有“軋制”。
鎂及鎂合金晶體結構為密集六方晶格,塑形變形能力不強,所以軋制板材時多采用塑性較高的AZ31和M1A合金。鋁合金及銅合金晶體都是面心立方晶格,有很高的塑性,可軋成很薄的箔材。板材可按其厚度分為厚板與薄板,對銅合金及鋁合金來說,厚板是指厚度>6mm的板材,現在航空航天工業(yè)用的鋁合金厚板厚度已達250mm;≤6mm的板材稱為薄板。對鎂合金板材來說,一般把原度11mm~70mm的稱為厚板,厚度≤10mm的稱為薄板。
由于鎂合金的變形能力有限,為使錠坯獲得大的變形量和減少裂紋產生,大都進行熱軋,熱軋溫度300℃~450℃,可根據合金選擇溫度,熱車道次壓下率為10%~30%,鋁合金的熱軋道次壓下率可達50%。在鎂合金熱軋時,若軋件溫度降到315℃,則需要重新加熱,以熱軋的進行。
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