专利名称：一种镁合金熔铸产品短流程生产技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种镁合金压铸件或镁合金连续铸棒的短流程生产技术。该技术涉及“镁冶炼+合金化+产品”生产过程，可免除在合金化及镁产品成形两道工序前，精镁及镁合金的“凝固+再熔化”工序。该种短流程生产技术适用于集原镁冶炼车间、镁合金熔炼车间及镁合金压铸件(或连续铸棒)生产车间于一身的大中型镁企业，可提高镁产品的质量，同时减少原镁消耗量，达到节能、减排、缩短生产节拍、提高生产效率的目的。
背景技术：
镁冶炼、镁合金熔炼及成形等企业均为高能源消耗企业，出于镁矿资源、生产成本等方面的考虑，原镁厂、镁合金厂、镁合金产品厂通常分别设厂，因此，镁行业内部能源重复消耗现象较为突出。同时，多次重熔加工所带来的材料损耗及能源消耗，一方面使得产品的杂质增加、纯度下降，增大了最终产品的质量控制难度；同时，使得镁合金的实际收得率降低。 目前，国内依托原镁厂建立的镁合金厂仅占10%左右，而镁合金产品生产企业的分布更是星罗棋布，以上产业结构布局直接导致中间材料的运输成本较高，最终导致镁合金广品成本的提闻。一般来说，从镁冶炼厂至镁产品深加工企业，即从粗镁至镁合金产品至少经过两次“凝固、再熔化”的过程，一方面，导致源利用率低，镁合金烧损严重，熔剂消耗量大，环境污染严重。另一方面，在一定程度上降低了生产效率。图I示出了传统的“镁冶炼+合金化+产品”生产过程中“温度-时间”图。近年来，我国原镁及镁合金产量快速增长，同时，由于汽车行业、3C产业等领域对轻质、高强、节能、减排要求的提高，镁合金产品的消费量也逐年增加。国家的相关部门陆续出台多项法规、政策，规范镁冶炼企业、镁合金生产企业，相关项目的准入、改造、扩建等要求大幅度提高，同时，鼓励大中型优势镁冶炼企业并购小型镁厂。近几年，国内新建的大中型镁厂多将“原镁冶炼一镁合金熔炼一镁产品生产”作为企业产品附加值提高的途径之一，同时，上述设厂方式有利于企业最终产品的质量控制。在这种情况下，如果仍然按照传统的设厂方式进行生产，在生产工序上势必造成“加热一冷却一加热一冷却一加热一冷却”的“热一冷”交替工序，对能源造成极大浪费，同时，降低了镁合金的收得率。随着国家对企业节能减排的要求日趋严格，有色行业对于“低碳冶金”、“低碳生产”要求也日趋迫切。本发明涉及一种新型“镁冶炼+合金化+产品”生产过程，该过程可免除在合金化及镁产品成形两道工序前，精镁及镁合金的“凝固+再熔化”工序，可以削减工序中热能使用的交叉环节，避免热能的重复消耗，从而达到节约能源的目的。同时，能够缩短生产节拍，提高生产效率。并且，可避免多次重熔造成的合金元素烧损、杂质元素含量增加，提高镁合金的收得率。图2示出了本专利涉及的“镁冶炼+合金化+产品”生产过程中“温度-时间”图。
发明内容
本发明提供包括“粗镁熔化一合金化一镁合金成型”三个阶段的镁合金熔铸产品的短流程生产技术。其中“粗镁熔化+第一次合金化+第一次精炼”过程在一个熔炼炉中进行，即将传统的粗镁精炼、合金化两个独立的阶段合二为一；之后，将上述熔液移入合金化炉中进行二次合金化及二次精炼，然后，利用镁熔体转运装置将镁合金液移入镁合金成型机中成型为最终产品。镁合金成型机依据具体生产情况，可为镁合金压铸机，也可为镁合金挤压机。具体的短流程生产过程如图3所示。本短流程生产过程还可直接将压铸件浇口、冒口、废铸件，以及挤压废料进行重熔、合金化、精炼，从而实现废料的循环利用。
图I是传统的“粗镁熔化+合金化+镁合金产品”生产过程中“温度-时间”示意图；图2是本专利涉及的“粗镁熔化+合金化+镁合金产品”生产过程中“温度-时间”示意图；图3是本发明涉及的镁合金产品短流程生产过程示意图。
具体实施例方式实施例I :AM60镁合金方向盘骨架的生产；首先，按照AM60镁合金成分要求计算熔炼时所需的粗镁数量、各主要合金元素以及回用废料的数量，完成配料计算。在坩埚中加入熔剂后，依据坩埚容量，将适量的粗镁(镁环)加入，盖上坩埚盖，通电升温加热熔化，熔化温度为760°C。当坩埚中的镁锭完全熔化后，再陆续加入剩余的定量的粗镁，回用废料与熔剂，对粗镁熔体实施搅拌。之后依计算数值加入Al-Mn中间合金，同时不断搅拌熔体lOmin，将熔剂撒在熔体表面上。依计算数据加入铝锭和锌锭，同时施加搅拌，搅拌时间15min。之后,依计算数据缓慢加入Al-Be合金,并不断搅拌,搅拌时间12min。将上述合金熔体的温度降至720°C，加入精炼剂进行精炼，同时，加入合金量的
O.25%的熔剂，并且，施以12min搅拌。然后，加入合金量O. 25%、粒度为-120目的海绵钛除铁。精炼后，将合金熔体温度升至760V，静置30min，再将合金熔体温度降至700°C，静置50min。取样进行分析，对其中的合金元素进行微量调整，重新熔炼、精炼，经沉降净化后得到成分合格的镁合金液。利用镁合金熔体转运装置将上述镁合金液送入压铸机工位的保温炉内，进行方向盘骨架的压铸。实施例2 AZ31镁合金挤压棒材的生产；首先，按照AZ31镁合金成分计算熔炼时所需的粗镁数量、各主要合金元素以及回用废料的数量，进一步进行准确的配料计算。在坩埚中加入熔剂后，依据坩埚容量，将适量的粗镁加入，盖上坩埚盖，通电升温加热熔化，熔化温度为760°C。当坩埚中的镁锭完全熔化后，再陆续加入剩余的定量的粗镁，回用废料与熔剂，对粗镁熔体实施搅拌。之后依计算数值加入Al-Mn中间合金，同时不断搅拌熔体8min，将熔剂撒在熔体表面上。依计算数据加入铝锭和锌锭，同时施加搅拌，搅拌时间15min。之后,依计算数据缓慢加入Al-Be合金,并不断搅拌,搅拌时间lOmin。将上述合金熔体的温度降至730°C，加入精炼剂进行精炼，同时，加入合金量的
O.25%的熔剂，并且，施以12min搅拌。然后，加入合金量O. 25%、粒度为-120目的海绵钛 除铁。精炼后，将合金熔体温度升至770°C，静置30min，再将合金熔体温度降至720°C，静置40min。取样进行分析，对其中的合金元素进行微量调整，重新熔炼、精炼，经沉降净化后得到成分合格的镁合金液。利用镁合金熔体转运装置将上述镁合金液送入镁合金连续铸棒机，进行镁合金挤压棒材的生产。
权利要求
1.一种包括“粗镁熔化一合金化一镁合金成型”三个阶段的镁合金熔铸产品的短流程生产技术。
2.根据权利要求I所述的镁合金熔铸产品的短流程生产过程中，将“粗镁熔化+第一次合金化+第一次精炼”过程置于一个熔炼炉中进行，即将传统的粗镁精炼、合金化两个独立的阶段合二为一。
3.根据权利要求I所述的镁合金熔铸产品短流程生产技术的工艺特点是采用镁合金熔体转运装置将经过二次精炼后的镁合金熔体运输至镁合金成型机工位处并加工成型为最终广品。
4.根据权利要求3所述的镁合金成型机，依据具体生产情况，可为镁合金压铸机，也可为镁合金连续铸棒机。
全文摘要
本发明涉及一种镁合金压铸件或镁合金连续铸棒的短流程生产技术。该技术涉及“镁冶炼+合金化+产品”生产过程，可免除在合金化及镁产品成形两道工序前，精镁及镁合金的“凝固+再熔化”工序。该种短流程生产技术适用于集原镁冶炼车间、镁合金熔炼车间及镁合金压铸件(或连续铸棒)生产车间于一身的大中型镁企业，可大大降低由于多次重熔加工所带来的纯度下降、夹杂增加等问题，提高镁产品的质量；同时，可削减工序中热能使用的交叉环节，避免热能的重复消耗，达到节约能源、降低排放、缩短生产节拍、提高生产效率的目的。
文档编号C22C23/00GK102888543SQ20111020167
公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者冯超 申请人:长春利镁科技发展有限公司