镁合金冶炼运行与安全生产

由于镁合金液体容易氧化, 表面形成的氧化膜松动, 密度系数α仅为 0.79, 这并不妨碍合金继续氧化。镁合金液体与大气中的氧、水蒸气和氮气反应, 形成难熔氧化镁、Mg3N2 等未在镁液中熔化的化合物, 并与模具混合形成 "氧化渣"。因此, 在熔化合金时防止氧化是非常重要的。镁合金熔体保护的主要方法有两种, 即助焊剂和气体保护。

使用保护性助焊剂熔炼通常会带来以下问题: (1) 氯化物和氟盐在高温下挥发, 产生 HCl、Cl2、HF 等有毒气体;(2) 由于助焊剂密度高, 一些通量可能伴随着镁液体混入模具中, 引起 "助焊剂渣";(3) 助焊剂挥发产生的气体可能渗入合金液体, 在使用材料过程中成为腐蚀源, 加速材料的腐蚀, 降低使用寿命。

目前, 大多数制造商使用气体保护, 即使用两四种干 SF6、N2、CO2 和 SO2 气体的混合物, 在镁合金镀液表面形成致密的连续膜, 以防止镁合金液体的氧化。SF6 不是一种有毒气体, 但其对地球的温室效应是二氧化碳的 24, 000倍, 而镁工业的 SF6 剂量占世界总使用量的 7% (1996年)。今后, 它将不可避免地限制其使用, 甚至停止使用, 但它还没有找到合适的替代 SF6 的方法。研究表明, 在熔池表面喷洒硫磺粉形成的 SO2 对镁合金溶液有保护作用。

镁合金压铸件生产的危险主要是由于加工过程中的缺陷和掩埋后的缺陷造成的。据日本统计, 镁合金生产所造成的危险压铸零件, 冶炼占 25%, 铸件占 10%, 加工占 39%, 储存和浪费占 16%, 电力占 3%,其他人占7%。显然, 加工和后处理的风险是压铸工艺的三到四倍以上。在加工过程中, 无论是喷砂、车削、铣削、抛光等, 都不可避免地产生镁粉尘和火花。例如, 工厂里的凤凰含量很低, 空气中镁尘的浓度太大, 一旦火花与空气或镁的地面接触, 轻烧, 和重爆炸。因此, 除尘器必须安装在工厂内, 并配备防火砂和防火设施。