專利名稱：一種鎂合金熔鑄產品短流程生產技術的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鎂合金壓鑄件或鎂合金連續鑄棒的短流程生產技術。該技術涉及“鎂冶煉+合金化+產品”生產過程，可免除在合金化及鎂產品成形兩道工序前，精鎂及鎂合金的“凝固+再熔化”工序。該種短流程生產技術適用于集原鎂冶煉車間、鎂合金熔煉車間及鎂合金壓鑄件(或連續鑄棒)生產車間于一身的大中型鎂企業，可提高鎂產品的質量，同時減少原鎂消耗量，達到節能、減排、縮短生產節拍、提高生產效率的目的。
背景技術：
鎂冶煉、鎂合金熔煉及成形等企業均為高能源消耗企業，出于鎂礦資源、生產成本等方面的考慮，原鎂廠、鎂合金廠、鎂合金產品廠通常分別設廠，因此，鎂行業內部能源重復消耗現象較為突出。同時，多次重熔加工所帶來的材料損耗及能源消耗，一方面使得產品的雜質增加、純度下降，增大了最終產品的質量控制難度；同時，使得鎂合金的實際收得率降低。 目前，國內依托原鎂廠建立的鎂合金廠僅占10%左右，而鎂合金產品生產企業的分布更是星羅棋布，以上產業結構布局直接導致中間材料的運輸成本較高，最終導致鎂合金廣品成本的提聞。一般來說，從鎂冶煉廠至鎂產品深加工企業，即從粗鎂至鎂合金產品至少經過兩次“凝固、再熔化”的過程，一方面，導致源利用率低，鎂合金燒損嚴重，熔劑消耗量大，環境污染嚴重。另一方面，在一定程度上降低了生產效率。圖I示出了傳統的“鎂冶煉+合金化+產品”生產過程中“溫度-時間”圖。近年來，我國原鎂及鎂合金產量快速增長，同時，由于汽車行業、3C產業等領域對輕質、高強、節能、減排要求的提高，鎂合金產品的消費量也逐年增加。國家的相關部門陸續出臺多項法規、政策，規范鎂冶煉企業、鎂合金生產企業，相關項目的準入、改造、擴建等要求大幅度提高，同時，鼓勵大中型優勢鎂冶煉企業并購小型鎂廠。近幾年，國內新建的大中型鎂廠多將“原鎂冶煉一鎂合金熔煉一鎂產品生產”作為企業產品附加值提高的途徑之一，同時，上述設廠方式有利于企業最終產品的質量控制。在這種情況下，如果仍然按照傳統的設廠方式進行生產，在生產工序上勢必造成“加熱一冷卻一加熱一冷卻一加熱一冷卻”的“熱一冷”交替工序，對能源造成極大浪費，同時，降低了鎂合金的收得率。隨著國家對企業節能減排的要求日趨嚴格，有色行業對于“低碳冶金”、“低碳生產”要求也日趨迫切。本發明涉及一種新型“鎂冶煉+合金化+產品”生產過程，該過程可免除在合金化及鎂產品成形兩道工序前，精鎂及鎂合金的“凝固+再熔化”工序，可以削減工序中熱能使用的交叉環節，避免熱能的重復消耗，從而達到節約能源的目的。同時，能夠縮短生產節拍，提高生產效率。并且，可避免多次重熔造成的合金元素燒損、雜質元素含量增加，提高鎂合金的收得率。圖2示出了本專利涉及的“鎂冶煉+合金化+產品”生產過程中“溫度-時間”圖。

發明內容
本發明提供包括“粗鎂熔化一合金化一鎂合金成型”三個階段的鎂合金熔鑄產品的短流程生產技術。其中“粗鎂熔化+第一次合金化+第一次精煉”過程在一個熔煉爐中進行，即將傳統的粗鎂精煉、合金化兩個獨立的階段合二為一；之后，將上述熔液移入合金化爐中進行二次合金化及二次精煉，然后，利用鎂熔體轉運裝置將鎂合金液移入鎂合金成型機中成型為最終產品。鎂合金成型機依據具體生產情況，可為鎂合金壓鑄機，也可為鎂合金擠壓機。具體的短流程生產過程如圖3所示。本短流程生產過程還可直接將壓鑄件澆口、冒口、廢鑄件，以及擠壓廢料進行重熔、合金化、精煉，從而實現廢料的循環利用。


圖I是傳統的“粗鎂熔化+合金化+鎂合金產品”生產過程中“溫度-時間”示意圖；圖2是本專利涉及的“粗鎂熔化+合金化+鎂合金產品”生產過程中“溫度-時間”示意圖；圖3是本發明涉及的鎂合金產品短流程生產過程示意圖。
具體實施例方式實施例I :AM60鎂合金方向盤骨架的生產；首先，按照AM60鎂合金成分要求計算熔煉時所需的粗鎂數量、各主要合金元素以及回用廢料的數量，完成配料計算。在坩堝中加入熔劑后，依據坩堝容量，將適量的粗鎂(鎂環)加入，蓋上坩堝蓋，通電升溫加熱熔化，熔化溫度為760°C。當坩堝中的鎂錠完全熔化后，再陸續加入剩余的定量的粗鎂，回用廢料與熔劑，對粗鎂熔體實施攪拌。之后依計算數值加入Al-Mn中間合金，同時不斷攪拌熔體lOmin，將熔劑撒在熔體表面上。依計算數據加入鋁錠和鋅錠，同時施加攪拌，攪拌時間15min。之后,依計算數據緩慢加入Al-Be合金,并不斷攪拌,攪拌時間12min。將上述合金熔體的溫度降至720°C，加入精煉劑進行精煉，同時，加入合金量的
O.25%的熔劑，并且，施以12min攪拌。然后，加入合金量O. 25%、粒度為-120目的海綿鈦除鐵。精煉后，將合金熔體溫度升至760V，靜置30min，再將合金熔體溫度降至700°C，靜置50min。取樣進行分析，對其中的合金元素進行微量調整，重新熔煉、精煉，經沉降凈化后得到成分合格的鎂合金液。利用鎂合金熔體轉運裝置將上述鎂合金液送入壓鑄機工位的保溫爐內，進行方向盤骨架的壓鑄。實施例2 AZ31鎂合金擠壓棒材的生產；首先，按照AZ31鎂合金成分計算熔煉時所需的粗鎂數量、各主要合金元素以及回用廢料的數量，進一步進行準確的配料計算。在坩堝中加入熔劑后，依據坩堝容量，將適量的粗鎂加入，蓋上坩堝蓋，通電升溫加熱熔化，熔化溫度為760°C。當坩堝中的鎂錠完全熔化后，再陸續加入剩余的定量的粗鎂，回用廢料與熔劑，對粗鎂熔體實施攪拌。之后依計算數值加入Al-Mn中間合金，同時不斷攪拌熔體8min，將熔劑撒在熔體表面上。依計算數據加入鋁錠和鋅錠，同時施加攪拌，攪拌時間15min。之后,依計算數據緩慢加入Al-Be合金,并不斷攪拌,攪拌時間lOmin。將上述合金熔體的溫度降至730°C，加入精煉劑進行精煉，同時，加入合金量的
O.25%的熔劑，并且，施以12min攪拌。然后，加入合金量O. 25%、粒度為-120目的海綿鈦 除鐵。精煉后，將合金熔體溫度升至770°C，靜置30min，再將合金熔體溫度降至720°C，靜置40min。取樣進行分析，對其中的合金元素進行微量調整，重新熔煉、精煉，經沉降凈化后得到成分合格的鎂合金液。利用鎂合金熔體轉運裝置將上述鎂合金液送入鎂合金連續鑄棒機，進行鎂合金擠壓棒材的生產。
權利要求
1.一種包括“粗鎂熔化一合金化一鎂合金成型”三個階段的鎂合金熔鑄產品的短流程生產技術。
2.根據權利要求I所述的鎂合金熔鑄產品的短流程生產過程中，將“粗鎂熔化+第一次合金化+第一次精煉”過程置于一個熔煉爐中進行，即將傳統的粗鎂精煉、合金化兩個獨立的階段合二為一。
3.根據權利要求I所述的鎂合金熔鑄產品短流程生產技術的工藝特點是采用鎂合金熔體轉運裝置將經過二次精煉后的鎂合金熔體運輸至鎂合金成型機工位處并加工成型為最終廣品。
4.根據權利要求3所述的鎂合金成型機，依據具體生產情況，可為鎂合金壓鑄機，也可為鎂合金連續鑄棒機。
全文摘要
本發明涉及一種鎂合金壓鑄件或鎂合金連續鑄棒的短流程生產技術。該技術涉及“鎂冶煉+合金化+產品”生產過程，可免除在合金化及鎂產品成形兩道工序前，精鎂及鎂合金的“凝固+再熔化”工序。該種短流程生產技術適用于集原鎂冶煉車間、鎂合金熔煉車間及鎂合金壓鑄件(或連續鑄棒)生產車間于一身的大中型鎂企業，可大大降低由于多次重熔加工所帶來的純度下降、夾雜增加等問題，提高鎂產品的質量；同時，可削減工序中熱能使用的交叉環節，避免熱能的重復消耗，達到節約能源、降低排放、縮短生產節拍、提高生產效率的目的。
文檔編號C22C23/00GK102888543SQ20111020167
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月19日 優先權日2011年7月19日
發明者馮超 申請人:長春利鎂科技發展有限公司