八达镁业合金工艺培训(整理)

1、山西(shn x)八达镁业镁合金工艺培训 翟海涛 一页，共32页。镁的密度小，易于燃烧，在空气中加热时，金属镁在632635开始燃烧。液态下遇到冷的工具工装容易发生爆炸， 镁的制备及合金冶炼工艺比较复杂。在纯镁中参加铝、锌、锂、锰、锆，铍，锶和稀土等元素形成的镁合金具有较高的强度，可以作为结构(jigu)材料广泛应用。镁合金材料具有以下优点：1重量轻镁合金比重在所有结构(jigu)用合金中属于最轻者，它的比重为铝合金的，锌合金的，钢铁的，它除了做产品的外壳、内部结构(jigu)件外，还是汽车、飞机等零件的优秀材料。2比强度、比刚度高镁合金的比强度明显高于铝合金和钢，比

2、刚度与铝合金和钢相当，而远远高于工程塑料，为一般塑料的10倍。3耐振动性好在相同载荷下，减振性是铝的100倍，钛合金的300500倍。一、镁及镁合金的性质(xngzh)第二页，共32页。4电磁屏蔽性佳3产品的外壳 及电脑等要能够提供优越的抗电磁保护作用，而镁合金外壳能够完全吸收频率超过的电磁干扰。5散热性好一般(ybn)金属的热传导性是塑料的数百倍，镁合金的热传导性略低于铝合金及铜合金，远高于钛合金，比热那么与水接近，是常用合金中最高者。6质感佳镁合金的外观及触摸质感极佳，使产品更具豪华感。7可回收性好只要花费相当于新料价格的4%，就可将镁合金制品及废料回收利用。8稳定的资源提供：镁元素在地壳

3、中的储量居第八位，大局部的镁原料自海水中提炼，所以它的资源稳定、充分。 (9) 主要用于，汽车，航空，电子，钢铁脱硫 ，铝合金元素添加，除氧剂。一、镁及镁合金的性质(xngzh)第三页，共32页。二、镁合金产品种类及成分(chng fn)要求AZ91D 强度高且耐腐蚀性好 电器产品的壳体等AM60B 延伸率和抗冲击力大 汽车上的方向盘和坐椅等AM50A 延伸率和抗冲击力大 汽车上的方向盘和坐椅等AS41B 抗蠕变(r bin)性能好 汽车上的减速箱等第四页，共32页。铝：改善压铸件的铸造性能，提高铸件强度，铝含量越高，耐蚀性越好。但是有形成显微疏松的倾向(qngxing)。锌：锌可以提高铸件的

4、抗蠕变性能，对防腐蚀性能有负面影响。锰：容易与有害杂质元素化合，从而去除了铁对抗蚀性的有害影响，使得腐蚀速率大大降低。Mn在镁合金中存在有两类作用：一是作为合金元素，可以提高镁合金的韧性，如AM60；二是形成中间相。Mg-Mn系合金的铸造工艺性能差，凝固收缩大，热裂倾向(qngxing)较高。铍：在很低浓度下明显降低熔体外表氧化，但导致晶粒粗大。硅：可形成稳定化合物Mg2Si,对合金起到强化效果，对腐蚀性有害。铁/铜：合金中的有害元素，必须严格控制，特别是铁，对腐蚀性极为不利。牌 号AlZnMnNiSiCuFeBe单一- 范围(%) - 最大(%) -AZ91D8.8-9.30.65-0.75

5、0.18-0.270.0010.450.0250.002510-150.01AM60B5.8-6.40.2 (最大)0.28-0.450.0010.0450.0080.00326-130.01AM50A4.7-5.20.2(最大)0.30-0.450.0010.0450.0080.00326-130.01三、八达生产合金(hjn)成分要求第五页，共32页。说明1AL含量控制：根据废料添加情况(qngkung)来确定，可补加，尽量防止超高再调整铝高镁锭调整时，适当延长精炼时间10MIN；如锅太满，提渣后调整，在搅拌30MIN2Mn含量控制：MnCl 670-690就开始添加，防止高温烧损3S i

6、 含量控制：言必信硅控制在0.45%，中科亚美AZ91D硅控制0.55%4Fe 含量控制：AZ91D浇铸温度控制在640-650；AM50A/AM60B浇铸温度控制在655-6655Be 含量控制：圆坩埚里面一次补够，尽量防止长炉二次补加牌 号AlZnMnNiSiCuFeBe单一- 范围(%) - 最大(%) -AZ91D8.8-9.30.65-0.750.18-0.270.0010.450.0250.002510-150.01AM60B5.8-6.40.2 (最大)0.28-0.450.0010.0450.0080.00326-130.01AM50A4.7-5.20.2(最大)0.30-0.

7、450.0010.0450.0080.00326-130.01三、八达生产合金成分(chng fn)要求第六页，共32页。说明1粗镁：粗镁一般要求外表致密，有金属光泽，无外表发黑氧化严重等现象当粗镁质量过差时，熔剂用量适当增加。2镁废料： a.废料使用时需要注意Cu丝、Ni片、Al合金、Zn合金、钢丝轮、水泥块不要入炉 b.渣块质量较差，间隔一两炉添加 c.回收渣添加注意量的控制(kngzh)，分炉/间隔添加，保证合金质量3铝锭： 八达进厂铝锭为Al99.70,但是对Fe有特殊要求0.12，河津铝厂Fe一般为0.20，不满足进厂验收标准，榆铝能满足进厂验收标准4氯化锰97.00%5锌 锭 99

8、.95% 6铝 铍 Be 0.9-1.2%四、八达合金(hjn)原材料要求第七页，共32页。一)溶解(rngji)剂、覆盖剂：MgCl2-NaCl-KCl三元系的共晶点、共晶成分共晶熔点/共晶成分（%分子）固相组成MgCl2NaClKClO1400351847KClMgCl2,NaCl,2KClMgCl2O2395463222KClMgCl2,NaClMgCl2,2NaClMgCl2O3400393625KClMgCl2,2NaClMgCl2,NaCl名称成份含量(%)MgCl2KCICaCl2NaClBaCl2杂质水份恒旺恒旺46-5027-3010-201.51.5南京迪玉47-5332-

9、3710-152-51.51.5覆盖剂36-4025-296-1024-281.51.5五、八达(b d)合金辅助材料要求第八页，共32页。熔剂中各组分作用说明：1块熔剂/粉熔剂 1.1 MgCl2在外表形成保护气氛(qfn)，阻缓镁液的氧化；对合金中MgO/MgN等杂质物有良好的吸附能力。 1.2 KCl降低熔剂外表张力和粘度，使熔剂在镁合金形成薄薄保护层；提高熔剂的稳定性，抑制氯化镁加热脱水后的水解过程，减少氯化镁在脱水操作中的损失； 1.3NaCl降低熔剂熔点； 1.4BaCl2密度大，可作为熔剂的加重剂，已增大熔剂与镁液之间的密度，使熔剂与镁液更容易别离； 1.5CaF 可用来提高熔剂

10、的粘度和精炼性能，使熔剂与合金液有好的别离性； 2) 长炉精炼配料:覆盖剂+萤石粉=2:2公斤 3) 覆盖剂 3.1)保护镁液不被氧化江阴生产长坩锅、熔化炉静置转炉用 3.2) 覆盖剂成分：MgCl2/KCl/NaCl/CaCl2 3.3) CaCl2发泡剂，能持续地释放出对镁液具有保护作用的气体，并使覆盖剂呈多孔状，不易下沉，减少覆盖剂的使用量； 3.4)覆盖剂的密度要比镁液轻，最好不要含CaF。五、八达(b d)合金辅助材料要求第九页，共32页。 熔剂的保护原理： 将熔体外表与氧气隔绝是平安地进行镁合金熔炼的最根本要求。因此，熔炼镁合金时必须覆盖适当的熔剂。由于镁的活性很强，构成熔剂的材料

11、只能是碱金属或碱土金属的氯化物和氟化物，以及少数不活泼的氧化物。镁合金熔剂的主要成分是MgCl2，它对镁溶液具有良好的覆盖作用及一定的精炼能力。MgCl2的熔点为708，能很好地润湿镁合金液外表的氧化镁，并将其包裹后转移到熔剂中去，使镁氧化产生的热量能较快地通过熔剂层散出，防止镁合金液外表温度急剧上升。MgCl2可以与空气中的氧及水气反响(见式(2.4)和式(2.5)，生成HCl、Cl2等反响生成的HCl、Cl2又能迅速与镁反响生成一层MgCl2，盖住无熔剂的镁合金液外表。这样在HCl、Cl2、H2等保护性气氛及MgCl2薄层覆盖均能有效地阻止镁与氧、水的作用，防止氧化，抑制燃烧。 MgCl2

12、+O2=2MgO+2Cl2 (2.4) MgCl2+H2O=MgO+2HCl (2.5) MgCl2还具有精炼作用，液态(yti)的MgCl2对MgO、Mg3N2具有化学造渣作用(见式(2.6)，形成的产物MgCl25MgO能从溶液中沉淀出来。 MgCl2+5MgO=MgCl25MgO (2.6) 在MgCl2中参加KCl后，能够显著降低MgCl2熔点、外表张力和粘度，提高熔剂的稳定性、即减少高温时MgCl2的蒸发损失；参加BaCl2可作为熔剂的增重剂，以增大熔剂与镁合金液之间的密度差，使熔剂与镁合金液更易于别离；参加CaF2可加大熔剂密度，增加熔剂的粘度，便于除渣，同时可增强熔剂的精炼作用。

13、五、八达合金(hjn)辅助材料要求第十页，共32页。熔解剂用量：纯镁锭时，吨炉料为：405kg ；镁锭和粗镁混用时，总量为：T镁40 kg(T总T镁)100 kg萤石(yn sh)粉用量：20+20公斤覆盖剂用量： 12Kg/吨炉料五、八达(b d)合金辅助材料要求第十一页，共32页。二萤石粉 100目 CaF297%有的萤石矿为半生矿，同时产铅等其他金属，新萤石粉厂家准入时要委外化验铅是否超标三硫磺粉20目燃烧生成二氧化硫起保护作用，残留杂质0.05、灰烬0.3四氮气脱气(tu q)、搅拌作用五氮化硼涂料防止合金氧化，降低模温，易脱模(氮化硼：水=1:9-11)五、八达合金(hjn)辅助材料

14、要求第十二页，共32页。1.断口的检验断口质量(zhling)的判定1个样/每炉断口清晰，呈金属光泽，无熔剂夹点、氧化点、最后凝固区域无黑黄色为合格。断口有熔剂夹杂、黑点、不纯物点、最后凝固区域为黑黄色的为不合格。断口仅为最后凝固区为黄色的，且直径不大于2cm2的可以复检一次，复检样件数为抽检数的两倍，复检样品假设出现3.4.2的现象那么判为不合格，假设复检样均出现黄色斑那么 判为不合格，假设其中之一有黄色斑，可以再复检一次，再次复检的样品不得有黄斑。2、氯根/金相/盐雾的检验五、八达合金化验(huyn)要求八达合金氯根/金相/盐雾要求合金牌号抽样方法抽样频次判定标准氯根金相盐雾AZ91D随机

15、1个样/3炉（也可根据客户要求进行抽样）20PPM无大面积的铝锰相堆积7级，也可根据客户特殊要求执行。AM60BAM50A其它第十三页，共32页。 影响质量因素:原料:镁锭 硅、镍镁废料：硅、镍、铜合金化好坏：温度、搅拌、时间。静置：温度、时间。氯根：提渣温度、提渣次数。生产过程中锰、铍变化锰随温度升高而升高，随温度降低而降低。锰高了，铁会降下来(xi li)。铍含量随温度降低而沉降变低。铍在生产60B产品时也会沉降变低，转炉时补加，另外随时间变化而沉降。铝、锰、铍、铁这四种元素会在长坩锅内沉降下来(xi li)，生产91D铝是8.8%时要补加到9%或9.1%防止浇铸产品锯样不合格。长坩锅一二

16、腔每天清理底渣一次，三腔每20炉清理一次，静置60分钟才可浇铸。六、影响(yngxing)质量的因素第十四页，共32页。举例：AZ91D生产流水单一材料准备：粗镁，镁废料，铝锭，锌锭，铝铍1，锰粉，次品，块熔剂，粉熔剂，硫磺粉，萤石粉、覆盖剂。二坩埚检查三熔化： a)时间3-6小时，块熔剂210360公斤，粉熔剂1535公斤，结束温度660-670。b加料：坩埚内有热镁液，先参加局部废料、碎镁块，然后参加粗镁，少投勤加；第一托废料根本(gnbn)化成镁水时在加第二托废料；熔剂沿锅边均匀抛洒，分批参加，防止燃烧；吹氮气搅拌，加速熔化。七、镁合金生产工艺第十五页，共32页。四一次精炼：开始温度67

17、0-690；时间大于30分钟；结束温度710 730；机械搅拌并吹氮气精炼，参加配好的氯化锰粉和粉熔剂，并参加铝锭、锌锭到搅拌机加料(ji lio)槽内熔化(氯化锰参加温度控制在670690，参加时间控制在精炼前15分钟；氯化锰添加完后参加20公斤萤石粉精炼)。 合金液不沾吹气管，合金液外表呈纯洁的，银白色境面为一次精炼完成。五成份分析：二个局部一次精炼后分析；调整后分析。六二次精炼取渣：开始温度710-730 ；二次精炼时间大于50分钟；结束温度740-750 ；机械搅拌并吹氮气精炼，参加20公斤萤石粉。 取出搅拌机；将烘烤后提渣桶放入镁液底部，翻开吸渣阀吸渣。将吸渣桶吊入炼渣炉，放出熔剂渣

18、。提渣提干净为止，提渣时镁液温度不低于715 。七、镁合金生产工艺第十六页，共32页。七次品降温：成份合格外表不合格次品参加炉中，记录参加量300Kg；参加次品后温度650660，加完次品后用吹氮气管在镁液中吹氮气5分钟，撒上覆盖剂开始静置。八静置参加铝铍：静置时间不低于40分钟，除铁和沉降余下的的熔剂。温到650-680 参加铝铍。铝铍用漏勺沿锅四周、上下化完，停留5-10分钟取样。九成份分析：成份分析合格后转炉，不合风格整合格在转炉。十转入长坩埚：转炉温度650-660；转炉时间2-2.5小时。十一浇铸：模具干净；模温在120-220 ；浇铸温度640-670 ；浇铸时间22.5小时。浇铸

19、前取第一个样，浇铸一半后取第二个样，结束前取第三个样。 十二夹锭、称重：每一块(y kui)称重符合任务单要求；外表不合格分开，次品率控制在公司要求范围，出现异常通知班长进行处理。七、镁合金生产工艺第十七页，共32页。车间各工种平安操作(cozu)标准第十八页，共32页。1.化镁工：1.1.每炉使用的粗镁量、废料(filio)量要及时的在小黑板上写好。1.2.在熔化的过程中，特别在加废料(filio)时，注意烧损，比照较差的粗镁要少加勤加，防止搭架燃烧；氮气的使用(shyng)要控制好，吹气压力要由小到大慢慢增加，直到适宜为止；遇到气棒堵塞时，千万不要将气棒对有人的地方甩打；不允许用脚去操作，

20、防止脚失控。1.3.精炼过程温度、时间的控制；搅拌精炼时，氮气要适中，有的化镁工把氮气开的很小，气管要插到底，先开气再启动搅拌机；加料时水位的控制，镁液过多精练吹气镁液会外溅伤人和溢出锅外至炉膛里面，搅拌机吊起时不要在锅口上面进行清理，防止镁液溅出。一.镁合金生产车间根据添加粗镁量/废料量，配料员计算好其他合金添加量，尽量做得成分一次合格。块熔剂使用量根据粗镁质量控制在210360Kg第十九页，共32页。1.5.提渣要彻底，干净，防止锅底沉渣吸入长坩埚，形成恶性循环( xng xn hun)；转炉结束1.4.粉熔剂和氯化锰要在精炼(jnglin)的前20分钟均匀的撒完，莹石粉的添加一定(ydn

21、g)要均匀，分两次添加，第一次添加温度670-690，第二次添加温度715开始，在精炼快结束前萤石粉撒完要清理底渣和引风罩下镁珠、废料及杂物。1.6.对于成份不合格时，调整、分炉、返工时要严格按照作业指导书要求去完成，1.7.所有下锅作业的操作工具一定要事先预热，不用时放到指定位置。在镁没有完全熔化时搅拌机不要开启，以防轴变形，对坩埚使用的影响氮气管的使用，浪费很大，提渣桶内镁液一定要舀干净；潮湿的原材一律不准下锅使用。1.8.现场的烟气要控制，防止长时间将锅盖不盖或不关严，加完镁要及时地盖好，防止烟气过大。第二十页，共32页。2.看火工(hu n)：2.1.对于温度的控制很重要，点火操作(c

22、ozu)要标准。2.2.调整风与煤气搭配比要适当，注意(zh y)烟道不能有超温现象规定小于150。2.3.坩埚检查要认真仔细，定期转动，同时防止法兰变形走火，石棉板不能垫得太厚，等都是造成能源的浪费2.4.对于精炼温度、时间的控制，要严格按照要求进行，升温过程不能过急。2.5.平安方面，工具工装的预热一定要到位，特别次品或调整时添加镁锭。次品外表一点要干净，没有氧化夹渣现象。2.6.对长坩埚的温度控制，根据成份锰铁铍的含量，适当调整温度。2.7.所有操作温度，时间一定要掌握了解。浇铸结束前30分钟开火。第二十一页，共32页。3.送检(sn jin)员：3.1.配料的准确性，保证成份一次性合格

23、，特别在二次精炼快结束时添加锰粉加强控制，对于清理长坩埚底渣和加回收镁时考虑锰的配比，防止出现锰高现象。3.2.对于废料的搭配比，根据不同品种以及公司要求的废料搭配比，一定要执行好，同时(tngsh)搭配好异常废料的使用，特别在成分调整时要计算好，防止重复调整，影响产能。第二十二页，共32页。3.3.流水单，次品等记录一定要及时准确，各种记录表单保持整洁，取样一定要有代表性送样一定要及时准确，严禁弄虚作假行3.4.长坩埚纯洁度，1、2腔每天清理一次，3腔2天清理一次3.5.对于产品转换时要严格区分(qfn)标示好批号，任务单号，锭型，托号第二十三页，共32页。4.刮皮工(浇铸工)：4.1.对浇

24、铸机的检查，各润滑部位加油，对于各设备的日常保养，对产品质量的控制，特别冒点现象，减少次品的产生。4.2.浇铸泵，管的检查有的泵管出水小,泵开的很大，造成镁液循环加快，容易造成镁合金成品不合格。4.3.模具温度低时要先用镁液进行烫模，才能正常浇出成品，烫模结束要调节好浇铸机内循环水的流量。注意(zh y)点用镁液烫模时注意(zh y)爆炸，每次只能浇少量的镁液第二十四页，共32页。4.4.对长坩埚清理要认真，每天对于腔的清理要彻底，严禁投机取巧，没有清理干净就进行脱气。同时严格按要求配比精炼剂覆盖剂2：萤石粉2。4.5.对于硫磺使用的控制硫磺粉目标小于2.5/T镁合金4.6.模具的清理要干净，

25、模具外表(wibio)黑斑清理后在喷涂4.7.遇到突然停电时要及时将浇铸管抬起防止镁水溢出浇铸机。第二十五页，共32页。5.转炉工：5.1.保证转炉泵的良好，转炉过程保持长坩埚的水位(shuwi)平稳，不要忽高忽低，更不要出现镁液长时间回流现象5.2.保证长坩埚不能有燃烧现象，甚至爆炸，外表的浮渣及时清理，特别腔的覆盖剂的使用，尽量少撒5.3.每天清理，腔脱气；5.4.检查倒吸管的好坏，防止有沙眼溅出镁液浇注工在清洗浇注管时注意的平安事项6.夹锭工：6.1.对于每天所生产的产品要有所了解，特别不同产品同种锭性的产品第二十六页，共32页。6.2.对于出现异常情况及时反响到浇铸工纠正如锭重不合格，

26、冒点，起泡，夹渣等6.3. 留神锭子从落锭架掉下把脚烫伤，夹锭速度要跟上浇铸机运转(ynzhun)。注意叉车叉锭时，不要靠近。以上在平台上面的操作工劳保用品一定要穿戴好，特别面罩一定要放下，所有下坩锅作业的工具工装一定要预热到位！第二十七页，共32页。 7.回收工：7.1.保证镁渣中没有小镁珠，回收干净，用舀勺将回收的镁珠捞干净。7.2.点火时注意平安，不要发生爆响最好看火工点火7.3.倒渣时注意平安，渣盆内不得有积水，保持倒渣处回收炉边的卫生(wishng)。7.4.回收炉的石棉用量很大控制好。第二十八页，共32页。8.班长 ：8.1.每天将车间主任下达的任务传到达下面每位职工，认真召开好班前会，8.2.检查(jinch)好每天生产任务单，牌号，批号