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課堂:(五十一)話說鎂合金的塑性加工工藝

時間:2015-11-24


     變形鎂合金的塑性加工工藝與變形鋁合金的大體相同,但鎂合金一般都在加熱狀態下進行,對錠坯加熱可采用與鋁合金相似的加熱方式,但是錠坯絕不可與火焰直接接觸,否則會發生燃燒,引發不易控制的災難性的火災,錠上的機械加工毛刺最好清除干凈,以免引發火災。
       通常多采用箱式電阻爐加熱,鎂合金的熱導率高,任何形狀和尺寸的錠坯均可進爐直接加熱,不必預熱。由于鎂合金加熱溫度遠低于其
熔點,加熱時不必采用惰氣或還原性氣氛,但必須確保爐溫均勻,不得出現大的溫度梯度,嚴防錠坯局部過熱,最好采用強制循環氣流,同時,應保證加熱爐能精準地控制溫度,并采取錠坯加熱保護措施,以防過熱或甚至燃燒。
      塑性加工工藝
       變形鎂合金的加工工藝與變形鋁合金的差不多,可分為整體成形工藝(軋制、擠壓、鍛造)與二次成形工藝。二次成形是指半成品(板
材、擠壓材等)的進一步加工如彎折、沖壓、沖擠、精壓、旋壓、拉延、超塑成形等)。
      軋制成形
        在室溫下鎂合金的塑性很低,不適宜冷軋,因此板帶都在一定溫度下進行熱軋與溫軋,生產厚板、薄帶板。適于生產板帶材的鎂合金
有鎂-錳系合金(M2M、ME20M等),鎂-鋁-鋅系合金(AZ31B等),鎂-鋰系合金(LA141等),以及純鎂等。鎂及鎂合金薄板是指厚度為0.8~10mm的板材,鋁合金薄板為厚度≥0.2~≤6.0mm的板材;鎂合金厚板是指厚度>10mm的板材,鋁合金厚板的定義為厚度>6.0mm的板材。擠壓成形
       大部分鎂材是用擠壓工藝生產的,產品有管、棒、形材,擠壓都是在一定溫度下進行。鎂合金擠壓工藝和裝備與生產鋁合金擠壓材的相
當。所有的變形鎂合金都可以用于生產擠壓材:用于擠壓管材的有AZ31B、AZ61A、ZK10A等;用于生產棒材的主要有AZ31B、AZ61A、AZ80A、ZK10A、ZK30A、ZK60A等;用于生產型材的主要是AZ31B、AZ61A、AZ80A、ZK10A、ZK30A、ZK60A等。
       目前,熱擠壓是變形鎂合金的首要塑性變形加工工藝,與變形鋁合金的擠壓一樣,鎂合金擠壓材可以正向擠壓,也可以反向擠壓,可以
用單動擠壓機生產,也可以用雙動擠壓機生產,可以用臥式擠壓,也可以用立式擠壓機?傊,凡是用于擠壓-鋁合金半成品的裝備皆可用于生產鎂合金材料,只不過工藝參數不同,配套設備與精整設備有所差異。
      在生產鎂合金擠壓材時主要采用正擠壓法,反擠壓法用的少。有時間或采用組合擠壓法,即擠壓初期用反擠壓法,以消除正擠壓時擠壓筒與錠
坯之間的摩擦,而后立即轉為正擠壓。不過這種組合工藝很少使用。
鍛壓成形變形鎂合金不能冷段,只能熱鍛,鍛造溫度200℃~400℃,不能高于400℃,否則會發生嚴重的氧化,而且晶粒會長大。鎂合金的熱導率
大,約為80W/(m·℃),幾乎比鋼的大一倍,同時由于鎂合金密度小,熱容量也小,接觸模具后會很快降溫,變形抗力上升,充模能力下降,此鎂合金適宜于等溫鍛壓。
      超塑性成形
       超塑性成形是采用板材在超塑性條件下加工零件的工藝。一些變形鎂合金在一定條件下具有超塑性,可以一次制成形狀較復雜的零件。
細晶粒的AZ31、AZ61及ZK60合金的都有超塑性。
二次成形鎂合金半成品的二次成形包括:超塑成形、變曲成形、深拉延、手工旋壓、強力旋壓、橡皮板成形、拉延成形、落錘成形,等等。有引
起鎂合金可以于室溫成形,但絕大多數合金應加熱到一定溫度,高溫成形對工模具與工藝都有特殊要求。

 



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