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镁合金材料的加工成型技术

浏览:177 发表时间:2019-12-02 10:25:50
镁合金材料的加工成型技术
依据材料加工成型的方式和特点不同,可以将镁合金分为铸造用镁合金、压铸用镁合金、挤压用镁合金、锻造用镁合金和焊接用镁合金。这要根据镁合金产品的类型而选用。 

1、 压铸成型技术 

镁合金的压铸技术一直是镁合金应用于结构材料制造技术的重点,镁合金压铸产业在欧美已有较大规模。压铸技术是以活塞将融熔金属压入模具中,凝固成型,制造产品。按照温度压铸可分为冷室压铸法和热室压铸法。 

(1)冷室压铸法:熔铸压力高,模具较大,压铸面积大,技术成熟,适用于厚壁及大铸件的制造。 缺点是用采料管给料,气体灌入多。 

(2)热室压铸法:以鹅颈管式自动给料,气体灌入少,熔铸压力较低,使用模具较小,可铸面积小,技术成熟度高,适用于薄壁及小铸件。国内厂家采用此法较多,理由是成型周期短,废料少。 

2、半固态成型技术 

半固态成型技术是近几年兴起的一种高效优质的成型方法,是把镁合金加热至半固态,然后挤压成型。其具有许多的优点:成品孔隙率低,比热室压铸法镁合金消耗减少50%以上,产品力学性能提高,良好的尺寸精度,公差变化少,尺寸再现性好;模具的流长/壁厚比较高,可成型较薄件;模具设计较简单,可有效适应市场变化快的产品;对于厚度不一、或有许多孔、穴、肋、凸块、垫块等特殊形状均可一体成型;形状收缩率小;操作温度较低,模具寿命较长;溢流槽等废料比例低,可减少后加工程序;加工过程中控制容易,产品质量稳定,废品率低;凝固时间缩短,可降低成型周期。 

3. 触变成型技术

触变成型技术于20世纪90年代在美国产生,由塑料射出成型技术衍生应用在金属的成型制造过程。是将金属颗粒由料管加热等过程转变为具有触变性质的半固态,以螺杆推送射入模孔内凝固成型。据《日经产业新闻》报道,日本最近联合开发出世界第一台热流道镁合金大型成型设备,已在2000年投放市场。这套设备能够将镁合金加热使其保持熔融状态,原材料利用率从以往的30%~50%提高到了70%以上,而且成型时间也缩短30%。 


4、锻造成型技术 


镁合金与铝合金的锻造成型技术基本相同,但在以下几方面有所差异。 

镁合金在高温时具有表面摩擦系数较大、流动性差、粘附力大、充填较深的垂直模孔较不容易,所以在内、外圆角半径,肋厚等要比铝合金大。镁合金锻造用材料大多数情况下大都采用挤压毛胚,它可在挤压前经过均质化处理,减少机械性能异向性。镁合金是热的良导体,避免锻造时与较低温的模具接触产生激冷现象而龟裂,所以锻造温度不仅要控制工件温度而且要预热锻模。镁合金对变形速率敏感,当变形速率增加塑性显著下降,一些较复杂的镁合金锻件需以多次成型,为了避免晶粒成长逐次降低各次的锻打温度。镁合金的加工变形量依设备种类而异,在锤上变形量不超过30%~50%,在液压机上变形量可达70%~90%,所以建议使用液压锻床为佳。 

5、焊接技术

由于镁的活性强,必须有极高的焊接应用技术,镁合金的焊接方法和铝合金的焊接方法接近,但其气孔更易于产生,必须考虑裂纹的敏感性,也必须考虑焊接接头在使用中的应力腐蚀和疲劳腐蚀问题。焊接时,应注意以下问题:镁合金材料的焊接性、焊接过程的质量控制、母材的前处理、焊条或焊丝的选用、焊接接头在使用中的应力腐蚀和疲劳腐蚀问题。 

6. 表面涂装技术 

为了防止镁合金产品在使用过程中的氧化和腐蚀,以及美观装饰的需要,成型的产品需要进行表面涂装。根据产品的规格和用途,常见的表面涂装技术大致可分为:化学处理法、阳极氧化法、喷漆法和电镀法。镁合金表面处理的最新发展趋势:非铬系低污染涂装技术、耐磨损及电解保护技术和基于美观装饰的表面处理技术。


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