八達鎂業(yè)合金工藝培訓(xùn)(共33張)(PPT 33頁)

1、山西八達鎂業(yè)有限公司鎂合金工藝培訓(xùn) 作者： 翟海濤 電話1頁，共33頁。鎂的密度小，易于燃燒，在空氣中加熱時，金屬鎂在632635開始燃燒。液態(tài)下遇到冷的工具工裝容易發(fā)生爆炸， 鎂的制備及合金冶煉工藝比較復(fù)雜。在純鎂中加入鋁、鋅、鋰、錳、鋯，鈹，鍶和稀土等元素形成的鎂合金具有較高的強度，可以作為結(jié)構(gòu)材料廣泛應(yīng)用。鎂合金材料具有以下優(yōu)點：（1）重量輕鎂合金比重在所有結(jié)構(gòu)用合金中屬于最輕者，它的比重為鋁合金的，鋅合金的，鋼鐵的，它除了做產(chǎn)品的外殼、內(nèi)部結(jié)構(gòu)件外，還是汽車、飛機等零件的優(yōu)秀材料。（2）比強度、比剛度高鎂合金的比強度明顯高于鋁合金和鋼，比剛度與鋁合金和鋼相當，

2、而遠遠高于工程塑料，為一般塑料的10倍。（3）耐振動性好在相同載荷下，減振性是鋁的100倍，鈦合金的300500倍。一、鎂及鎂合金的性質(zhì)第2頁，共33頁。（4）電磁屏蔽性佳3產(chǎn)品的外殼（手機及電腦等）要能夠提供優(yōu)越的抗電磁保護作用，而鎂合金外殼能夠完全吸收頻率超過的電磁干擾。（5）散熱性好一般金屬的熱傳導(dǎo)性是塑料的數(shù)百倍，鎂合金的熱傳導(dǎo)性略低于鋁合金及銅合金，遠高于鈦合金，比熱則與水接近，是常用合金中最高者。（6）質(zhì)感佳鎂合金的外觀及觸摸質(zhì)感極佳，使產(chǎn)品更具豪華感。（7）可回收性好只要花費相當于新料價格的4%，就可將鎂合金制品及廢料回收利用。（8）穩(wěn)定的資源提供：鎂元素在地殼中的儲量居第八位，

3、大部分的鎂原料自海水中提煉，所以它的資源穩(wěn)定、充分。 (9) 主要用于，汽車，航空，電子，鋼鐵脫硫 ，鋁合金元素添加，除氧劑。一、鎂及鎂合金的性質(zhì)第3頁，共33頁。二、鎂合金產(chǎn)品種類及成分要求AZ91D 強度高且耐腐蝕性好 電器產(chǎn)品的殼體等AM60B 延伸率和抗沖擊力大 汽車上的方向盤和坐椅等AM50A 延伸率和抗沖擊力大 汽車上的方向盤和坐椅等AS41B 抗蠕變性能好 汽車上的減速箱等第4頁，共33頁。鋁：改善壓鑄件的鑄造性能，提高鑄件強度，鋁含量越高，耐蝕性越好。但是有形成顯微疏松的傾向。鋅：鋅可以提高鑄件的抗蠕變性能，對防腐蝕性能有負面影響。錳：容易與有害雜質(zhì)元素化合，從而清除了鐵對抗蝕

4、性的有害影響，使得腐蝕速率大大降低。Mn在鎂合金中存在有兩類作用：一是作為合金元素，可以提高鎂合金的韌性，如AM60；二是形成中間相。Mg-Mn系合金的鑄造工藝性能差，凝固收縮大，熱裂傾向較高。鈹：在很低濃度下明顯降低熔體表面氧化，但導(dǎo)致晶粒粗大。硅：可形成穩(wěn)定化合物Mg2Si,對合金起到強化效果，對腐蝕性有害。鐵/銅：合金中的有害元素，必須嚴格控制，特別是鐵，對腐蝕性極為不利。牌 號AlZnMnNiSiCuFeBe單一- 范圍(%) - 最大(%) -AZ91D8.8-9.30.65-0.750.18-0.270.0010.450.0250.002510-150.01AM60B5.8-6.4

5、0.2 (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、八達生產(chǎn)合金成分要求第5頁，共33頁。說明1）AL含量控制：根據(jù)廢料添加情況來確定，可補加，盡量避免超高再調(diào)整（鋁高鎂錠調(diào)整時，適當延長精煉時間10MIN；如鍋太滿，提渣后調(diào)整，在攪拌30MIN）2）Mn含量控制：MnCl 670-690就開始添加，避免高溫燒損3）S i 含量控制：言必信硅控制在0.45%，中科亞美AZ91D硅控制0.55%4）Fe 含量控制：AZ91D澆鑄溫度控制在6

6、40-650；AM50A/AM60B澆鑄溫度控制在655-6655）Be 含量控制：圓坩堝里面一次補夠，盡量避免長爐二次補加牌 號AlZnMnNiSiCuFeBe單一- 范圍(%) - 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)0.30-0.450.0010.0450.0080.00326-130.01三、八達生產(chǎn)合金成分要求第6頁，共33頁。說明1）粗

7、鎂：粗鎂一般要求表面致密，有金屬光澤，無表面發(fā)黑氧化嚴重等現(xiàn)象（當粗鎂質(zhì)量過差時，熔劑用量適當增加）。2）鎂廢料： a.廢料使用時需要注意Cu絲、Ni片、Al合金、Zn合金、鋼絲輪、水泥塊不要入爐 b.渣塊質(zhì)量較差，間隔一兩爐添加 c.回收渣添加注意量的控制，分爐/間隔添加，保證合金質(zhì)量3）鋁錠： 八達進廠鋁錠為Al99.70,但是對Fe有特殊要求（0.12），河津鋁廠Fe一般為0.20，不滿足進廠驗收標準，榆鋁能滿足進廠驗收標準4）氯化錳97.00%5）鋅 錠 99.95% 6）鋁 鈹 Be 0.9-1.2%四、八達合金原材料要求第7頁，共33頁。一)溶解劑、覆蓋劑：MgCl2-NaCl-K

8、Cl三元系的共晶點、共晶成分共晶熔點/共晶成分（%分子）固相組成MgCl2NaClKClO1400351847KClMgCl2,NaCl,2KClMgCl2O2395463222KClMgCl2,NaClMgCl2,2NaClMgCl2O3400393625KClMgCl2,2NaClMgCl2,NaCl名稱成份含量(%)MgCl2KCICaCl2NaClBaCl2雜質(zhì)水份恒旺恒旺46-5027-3010-201.51.5南京迪玉47-5332-3710-152-51.51.5覆蓋劑36-4025-296-1024-281.51.5五、八達合金輔助材料要求第8頁，共33頁。熔劑中各組分作用說明

9、：1）塊熔劑/粉熔劑 1.1 MgCl2在表面形成保護氣氛，阻緩鎂液的氧化；對合金中MgO/MgN等雜質(zhì)物有良好的吸附能力。 1.2 KCl降低熔劑表面張力和粘度，使熔劑在鎂合金形成薄薄保護層；提高熔劑的穩(wěn)定性，抑制氯化鎂加熱脫水后的水解過程，減少氯化鎂在脫水操作中的損失； 1.3）NaCl降低熔劑熔點； 1.4）BaCl2密度大，可作為熔劑的加重劑，已增大熔劑與鎂液之間的密度，使熔劑與鎂液更容易分離； 1.5）CaF 可用來提高熔劑的粘度和精煉性能，使熔劑與合金液有好的分離性； 2) 長爐精煉（配料）:覆蓋劑+螢石粉=2:2公斤 3) 覆蓋劑 3.1)（保護鎂液不被氧化）（江陰生產(chǎn)）（長坩鍋

10、、熔化爐靜置轉(zhuǎn)爐用） 3.2) 覆蓋劑成分：（MgCl2/KCl/NaCl/CaCl2） 3.3) CaCl2發(fā)泡劑，能持續(xù)地釋放出對鎂液具有保護作用的氣體，并使覆蓋劑呈多孔狀，不易下沉，減少覆蓋劑的使用量； 3.4)覆蓋劑的密度要比鎂液輕，最好不要含CaF。五、八達合金輔助材料要求第9頁，共33頁。 熔劑的保護原理： 將熔體表面與氧氣隔絕是安全地進行鎂合金熔煉的最基本要求。因此，熔煉鎂合金時必須覆蓋適當?shù)娜蹌?。由于鎂的活性很強，構(gòu)成熔劑的材料只能是堿金屬或堿土金屬的氯化物和氟化物，以及少數(shù)不活潑的氧化物。鎂合金熔劑的主要成分是MgCl2，它對鎂溶液具有良好的覆蓋作用及一定的精煉能力。MgCl

11、2的熔點為708，能很好地潤濕鎂合金液表面的氧化鎂，并將其包裹后轉(zhuǎn)移到熔劑中去，使鎂氧化產(chǎn)生的熱量能較快地通過熔劑層散出，避免鎂合金液表面溫度急劇上升。MgCl2可以與空氣中的氧及水氣反應(yīng)(見式(2.4)和式(2.5)，生成HCl、Cl2等反應(yīng)生成的HCl、Cl2又能迅速與鎂反應(yīng)生成一層MgCl2，蓋住無熔劑的鎂合金液表面。這樣在HCl、Cl2、H2等保護性氣氛及MgCl2薄層覆蓋均能有效地阻止鎂與氧、水的作用，防止氧化，抑制燃燒。 MgCl2+O2=2MgO+2Cl2 (2.4) MgCl2+H2O=MgO+2HCl (2.5) MgCl2還具有精煉作用，液態(tài)的MgCl2對MgO、Mg3N2

12、具有化學造渣作用(見式(2.6)，形成的產(chǎn)物MgCl25MgO能從溶液中沉淀出來。 MgCl2+5MgO=MgCl25MgO (2.6) 在MgCl2中加入KCl后，能夠顯著降低MgCl2熔點、表面張力和粘度，提高熔劑的穩(wěn)定性、即減少高溫時MgCl2的蒸發(fā)損失；加入BaCl2可作為熔劑的增重劑，以增大熔劑與鎂合金液之間的密度差，使熔劑與鎂合金液更易于分離；加入CaF2可加大熔劑密度，增加熔劑的粘度，便于除渣，同時可增強熔劑的精煉作用。五、八達合金輔助材料要求第10頁，共33頁。熔解劑用量：純鎂錠時，噸爐料為：405kg ；鎂錠和粗鎂混用時，總量為：T鎂40 kg(T總T鎂)100 kg螢石粉用

13、量：20+20公斤覆蓋劑用量： 12Kg/噸爐料五、八達合金輔助材料要求第11頁，共33頁。二）螢石粉 100目 CaF297%（有的螢石礦為半生礦，同時產(chǎn)鉛等其他金屬，新螢石粉廠家準入時要委外化驗鉛是否超標）三）硫磺粉20目（燃燒生成二氧化硫起保護作用，殘留雜質(zhì)0.05、灰燼0.3）四）氮氣（脫氣、攪拌作用）五）氮化硼涂料（防止合金氧化，降低模溫，易脫模）(氮化硼：水=1:9-11)五、八達合金輔助材料要求第12頁，共33頁。1.斷口的檢驗斷口質(zhì)量的判定（1個樣/每爐）斷口清晰，呈金屬光澤，無熔劑夾點、氧化點、最后凝固區(qū)域無黑黃色為合格。斷口有熔劑夾雜、黑點、不純物點、最后凝固區(qū)域為黑黃色的

14、為不合格。斷口僅為最后凝固區(qū)為黃色的，且直徑不大于2cm2的可以復(fù)檢一次，復(fù)檢樣件數(shù)為抽檢數(shù)的兩倍，復(fù)檢樣品若出現(xiàn)3.4.2的現(xiàn)象則判為不合格，若復(fù)檢樣均出現(xiàn)黃色斑則 判為不合格，若其中之一有黃色斑，可以再復(fù)檢一次，再次復(fù)檢的樣品不得有黃斑。2、氯根/金相/鹽霧的檢驗五、八達合金化驗要求八達合金氯根/金相/鹽霧要求合金牌號抽樣方法抽樣頻次判定標準氯根金相鹽霧AZ91D隨機1個樣/3爐（也可根據(jù)客戶要求進行抽樣）20PPM無大面積的鋁錳相堆積7級，也可根據(jù)客戶特殊要求執(zhí)行。AM60BAM50A其它第13頁，共33頁。 影響質(zhì)量因素:原料:鎂錠 硅、鎳鎂廢料：硅、鎳、銅合金化好壞：溫度、攪拌、時間

15、。靜置：溫度、時間。氯根：提渣溫度、提渣次數(shù)。生產(chǎn)過程中錳、鈹變化錳隨溫度升高而升高，隨溫度降低而降低。錳高了，鐵會降下來。鈹含量隨溫度降低而沉降變低。鈹在生產(chǎn)60B產(chǎn)品時也會沉降變低，轉(zhuǎn)爐時補加，另外隨時間變化而沉降。鋁、錳、鈹、鐵這四種元素會在長坩鍋內(nèi)沉降下來，生產(chǎn)91D鋁是8.8%時要補加到9%或9.1%防止?jié)茶T產(chǎn)品鋸樣不合格。長坩鍋一二腔每天清理底渣一次，三腔每20爐清理一次，靜置60分鐘才可澆鑄。六、影響質(zhì)量的因素第14頁，共33頁。舉例：AZ91D生產(chǎn)（流水單）一）材料準備：粗鎂，鎂廢料，鋁錠，鋅錠，鋁鈹1，錳粉，次品，塊熔劑，粉熔劑，硫磺粉，螢石粉、覆蓋劑。二）坩堝檢查三）熔化：

16、 a)時間3-6小時，塊熔劑210360公斤，粉熔劑1535公斤，結(jié)束溫度660-670。b）加料：坩堝內(nèi)有熱鎂液，先加入部分廢料、碎鎂塊，然后加入粗鎂，少投勤加；第一托廢料基本化成鎂水時在加第二托廢料；熔劑沿鍋邊均勻拋灑，分批加入，防止燃燒；吹氮氣攪拌，加速熔化。七、鎂合金生產(chǎn)工藝第15頁，共33頁。四）一次精煉：開始溫度670-690；時間大于30分鐘；結(jié)束溫度710 730；機械攪拌并吹氮氣精煉，加入配好的氯化錳粉和粉熔劑，并加入鋁錠、鋅錠到攪拌機加料槽內(nèi)熔化(氯化錳加入溫度控制在670690，加入時間控制在精煉前15分鐘；氯化錳添加完后加入20公斤螢石粉精煉)。 合金液不沾吹氣管，合金

17、液表面呈純凈的，銀白色境面為一次精煉完成。五）成份分析：二個部分（一次精煉后分析；調(diào)整后分析。）六）二次精煉取渣：開始溫度710-730 ；二次精煉時間大于50分鐘；結(jié)束溫度740-750 ；機械攪拌并吹氮氣精煉，加入20公斤螢石粉。 取出攪拌機；將烘烤后提渣桶放入鎂液底部，打開吸渣閥吸渣。將吸渣桶吊入煉渣爐，放出熔劑渣。提渣提干凈為止，提渣時鎂液溫度不低于715 。七、鎂合金生產(chǎn)工藝第16頁，共33頁。七）次品降溫：成份合格表面不合格次品加入爐中，記錄加入量（300Kg）；加入次品后溫度650660，加完次品后用吹氮氣管在鎂液中吹氮氣5分鐘，撒上覆蓋劑開始靜置。八）靜置加入鋁鈹：靜置時間不低

18、于40分鐘，除鐵和沉降余下的的熔劑。溫到650-680 加入鋁鈹。鋁鈹用漏勺沿鍋四周、上下化完，停留5-10分鐘取樣。九）成份分析：成份分析合格后轉(zhuǎn)爐，不合格調(diào)整合格在轉(zhuǎn)爐。十）轉(zhuǎn)入長坩堝：轉(zhuǎn)爐溫度650-660；轉(zhuǎn)爐時間2-2.5小時。（十一）澆鑄：模具干凈；模溫在120-220 ；澆鑄溫度640-670 ；澆鑄時間22.5小時。澆鑄前取第一個樣，澆鑄一半后取第二個樣，結(jié)束前取第三個樣。 （十二）夾錠、稱重：每一塊稱重符合任務(wù)單要求；表面不合格分開，次品率控制在公司要求范圍，出現(xiàn)異常通知班長進行處理。七、鎂合金生產(chǎn)工藝第17頁，共33頁。車間各工種安全操作規(guī)范第18頁，共33頁。1.化鎂工：

19、1.1.每爐使用的粗鎂量、廢料量要及時的在小黑板上寫好。1.2.在熔化的過程中，特別在加廢料時，注意燒損，對比較差的粗鎂要少加勤加，防止搭架燃燒；氮氣的使用要控制好，吹氣壓力要由小到大慢慢增加，直到合適為止；遇到氣棒堵塞時，千萬不要將氣棒對有人的地方甩打；不允許用腳去操作，防止腳失控。1.3.精煉過程溫度、時間的控制；攪拌精煉時，氮氣要適中，有的化鎂工把氮氣開的很小，氣管要插到底，先開氣再啟動攪拌機；加料時水位的控制，鎂液過多精練吹氣鎂液會外濺傷人和溢出鍋外至爐膛里面，攪拌機吊起時不要在鍋口上面進行清理，防止鎂液濺出。一.鎂合金生產(chǎn)車間根據(jù)添加粗鎂量/廢料量，配料員計算好其他合金添加量，盡量做

20、得成分一次合格。塊熔劑使用量根據(jù)粗鎂質(zhì)量控制在210360Kg第19頁，共33頁。1.5.提渣要徹底，干凈，防止鍋底沉渣吸入長坩堝，形成惡性循環(huán)；轉(zhuǎn)爐結(jié)束1.4.粉熔劑和氯化錳要在精煉的前20分鐘均勻的撒完，瑩石粉的添加一定要均勻，分兩次添加，第一次添加溫度670-690，第二次添加溫度715開始，在精煉快結(jié)束前螢石粉撒完要清理底渣和引風罩下鎂珠、廢料及雜物。1.6.對于成份不合格時，調(diào)整、分爐、返工時要嚴格按照作業(yè)指導(dǎo)書要求去完成，1.7.所有下鍋作業(yè)的操作工具一定要事先預(yù)熱，不用時放到指定位置。在鎂沒有完全熔化時攪拌機不要開啟，以防軸變形，對坩堝使用的影響氮氣管的使用，浪費很大，提渣桶內(nèi)鎂

21、液一定要舀干凈；潮濕的原材一律不準下鍋使用。1.8.現(xiàn)場的煙氣要控制，避免長時間將鍋蓋不蓋或不關(guān)嚴，加完鎂要及時地蓋好，防止煙氣過大。第20頁，共33頁。2.看火工：2.1.對于溫度的控制很重要，點火操作要規(guī)范。2.2.調(diào)整風與煤氣搭配比要適當，注意煙道不能有超溫現(xiàn)象（規(guī)定小于150）。2.3.坩堝檢查要認真仔細，定期轉(zhuǎn)動，同時防止法蘭變形走火，石棉板不能墊得太厚，等都是造成能源的浪費2.4.對于精煉溫度、時間的控制，要嚴格按照要求進行，升溫過程不能過急。2.5.安全方面，工具工裝的預(yù)熱一定要到位，特別次品或調(diào)整時添加鎂錠。次品表面一點要干凈，沒有氧化夾渣現(xiàn)象。2.6.對長坩堝的溫度控制，根據(jù)

22、成份錳鐵鈹?shù)暮?，適當調(diào)整溫度。2.7.所有操作溫度，時間一定要掌握了解。澆鑄結(jié)束前30分鐘開火。第21頁，共33頁。3.送檢員：3.1.配料的準確性，保證成份一次性合格，特別在二次精煉快結(jié)束時添加錳粉加強控制，對于清理長坩堝底渣和加回收鎂時考慮錳的配比，防止出現(xiàn)錳高現(xiàn)象。3.2.對于廢料的搭配比，根據(jù)不同品種以及公司要求的廢料搭配比，一定要執(zhí)行好，同時搭配好異常廢料的使用，特別在成分調(diào)整時要計算好，避免重復(fù)調(diào)整，影響產(chǎn)能。第22頁，共33頁。3.3.流水單，次品等記錄一定要及時準確，各種記錄表單保持整潔，取樣一定要有代表性送樣一定要及時準確，嚴禁弄虛作假行3.4.長坩堝純凈度，1、2腔每天清

23、理一次，3腔2天清理一次3.5.對于產(chǎn)品轉(zhuǎn)換時要嚴格區(qū)分標示好批號，任務(wù)單號，錠型，托號第23頁，共33頁。4.刮皮工(澆鑄工)：4.1.對澆鑄機的檢查，各潤滑部位加油，對于各設(shè)備的日常保養(yǎng)，對產(chǎn)品質(zhì)量的控制，特別冒點現(xiàn)象，減少次品的產(chǎn)生。4.2.澆鑄泵，管的檢查（有的泵管出水小,泵開的很大，造成鎂液循環(huán)加快，容易造成鎂合金成品不合格）。4.3.模具溫度低時要先用鎂液進行燙模，才能正常澆出成品，燙模結(jié)束要調(diào)節(jié)好澆鑄機內(nèi)循環(huán)水的流量。（注意點用鎂液燙模時注意爆炸，每次只能澆少量的鎂液）第24頁，共33頁。4.4.對長坩堝清理要認真，每天對于腔的清理要徹底，嚴禁投機取巧，沒有清理干凈就進行脫氣。同

24、時嚴格按要求配比精煉劑（覆蓋劑）2：（螢石粉）2。4.5.對于硫磺使用的控制（硫磺粉目標小于2.5/T鎂合金）4.6.模具的清理要干凈，模具表面黑斑清理后在噴涂4.7.遇到突然停電時要及時將澆鑄管抬起防止鎂水溢出澆鑄機。第25頁，共33頁。5.轉(zhuǎn)爐工：5.1.保證轉(zhuǎn)爐泵的良好，轉(zhuǎn)爐過程保持長坩堝的水位平穩(wěn)，不要忽高忽低，更不要出現(xiàn)鎂液長時間回流現(xiàn)象5.2.保證長坩堝不能有燃燒現(xiàn)象，甚至爆炸，表面的浮渣及時清理，特別腔的覆蓋劑的使用，盡量少撒5.3.每天清理，腔脫氣；5.4.檢查倒吸管的好壞，防止有沙眼濺出鎂液（澆注工在清洗澆注管時注意的安全事項）6.夾錠工：6.1.對于每天所生產(chǎn)的產(chǎn)品要有所了

25、解，特別不同產(chǎn)品同種錠性的產(chǎn)品第26頁，共33頁。6.2.對于出現(xiàn)異常情況及時反饋到澆鑄工糾正（如錠重不合格，冒點，起泡，夾渣等）6.3. 當心錠子從落錠架掉下把腳燙傷，夾錠速度要跟上澆鑄機運轉(zhuǎn)。注意叉車叉錠時，不要靠近。以上在平臺上面的操作工勞保用品一定要穿戴好，特別面罩一定要放下，所有下坩鍋作業(yè)的工具工裝一定要預(yù)熱到位！第27頁，共33頁。 7.回收工：7.1.保證鎂渣中沒有小鎂珠，回收干凈，用舀勺將回收的鎂珠撈干凈。7.2.點火時注意安全，不要發(fā)生爆響（最好看火工點火）7.3.倒渣時注意安全，渣盆內(nèi)不得有積水，保持倒渣處回收爐邊的衛(wèi)生。7.4.回收爐的石棉用量很大控制好。第28頁，共33頁。8.班長 ：8.1.每天將車間主任下達的任務(wù)傳達到下面每位職工，認真召開好班前會，8.2.檢查好每天生產(chǎn)任務(wù)單，牌號，批號。對車間內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量安全負責，做好監(jiān)