镁合金砂型铸造阻燃技术研究进展.pdf

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1、综述·专稿2017年4月第2期镁合金砂型铸造阻燃技术研究进展邹文兵1余国康1赵信毅2李中权1张旭亮1吴晓松11．上海航天精密机械研究所，上海201600；2．哈尔滨工业大学，哈尔滨150001)摘要：从熔炼过程和铸造充型凝固过程两个方面介绍了镁合金阻燃技术的研究现状。简要阐述了熔剂保护技术、气体保护技术以及合金化阻燃的阻燃机理和常见工艺。分析了铸造充型凝固过程阻燃与熔炼过程阻燃的差别与联系，并指出了现有工艺在航天树脂砂型镁合金铸造阻燃方面的局限性。最后分析指出了航天树脂砂镁合金铸造阻燃技术的研究思路和方向。关键词：镁合金；铸造；阻

2、燃ReseachProgressofMagnesiumAUoySandCastingF1ameRetardantTechnologyZouWenbin91YuGuokan91ZhaoXinyi2LiZhongquanlZhangXulian91、7l，uXiaoson91(1．ShanghaiSpacenightPrecisionMachineryInstitute，Shanghai201600；2．HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001)Abstract：Researchprogress

3、ofmagIlesiuma110ynameretardamtechnologywassummarizedonsmeltingandsolid讯cationprocesses．Discussionsaboutthemechanismofnuxprotectionact，gasprotectionact，nameretardantalloyingmethodandrelatedprocessingwereconducted．In仃oducedtheresearchprogressoffl锄eretardanttechn0109ydur

4、ingthefiningandsolidificationprocessofdiecasting，shellm01dcastingandcoatedsandcastingprocess．ThelimitationsoftheusageoftIlesetecllIl0109iesinaerospacemagnesiumalloyresin_bondedsandcastingwerepointedout，andtheresearchideasandmethodsinthisfieldwereputfonVard．Keywords：ma

5、gnesiuma110y；found巧；nameretardant1引言随着航天航空工业的发展，对构件轻量化的要求越来越高。镁合金构件的应用也越来越广泛，且构件结构趋于大型化、复杂化，结构功能一体化。为了满足铸件的性能及尺寸要求，普遍采用树脂砂反重力铸造成形。然而，树脂砂型放气量大且成分复杂，易与镁合金发生氧化反应引起燃烧。目前，还未能彻底解决镁合金燃烧问题【l_】，铸造过程阻燃己成为制约高性能镁合金铸件生产的关键技术瓶颈及安全隐患。航天镁合金铸造过程阻燃包括熔炼过程中的阻燃和充型凝固过程中的阻燃两个方面。目前，大部分的研究工作围

6、绕着熔炼过程中的阻燃技术及阻燃机理展开。尽管有些熔炼过程的阻燃技术亦可应用于充型凝固过程的阻燃，如气体保护技术。但是熔炼过程的阻燃没有考虑合金液与铸型之间的相互作用，因而与实际生产有较大差别。分别介绍镁合金熔炼过程和充型凝固过程的阻燃技术。2熔炼过程保护2．1熔剂阻燃镁合金熔炼过程熔剂保护是利用低熔点无机化合物融化后形成液态保护，隔离合金液与空气，从而避基金项目：中国航天科技集团公司航天科技创新基金资助项目。作者简介：邹文兵(1986一)，硕士，材料加工工程专业；研究方向：新型镁合金材料研发及铸造工艺。收稿日期：2017一0331

7、8Q函综述．专稿航天制造技术免燃烧。目前国内常用的保护熔剂是RJ系列熔剂，其中用得最为广泛的是RJ一2熔剂，主要组成物为MgCl2、NaCl、KCl、BaCl2、CaF2等。熔剂法能有效阻燃，但同时带来二次污染、设备腐蚀，冶金品质下降等问题，寻求新的工艺替代熔剂保护法是镁合金铸造生产中的重要研究方向【川。2．2气体阻燃2．2．1惰性气体保护并不是所有的惰性气体均能作为镁合金熔体的保护气。常见的惰性气体N2可与镁发生反应，镁与氮气的化学反应方程式为：3Mg+N2=M93N2M93N2膜并不能阻止镁合金继续燃烧。Mg与Ar不发生化学反

8、应，可作为保护气使用。但由于在Ar保护条件下，镁合金表面不能形成致密的保护膜，Mg蒸气可以不断蒸发，故不宜将纯Ar作为镁合金熔体的保护气体。可以加入少量的S02、BF2等，通过其与镁合金反应形成的致密氧化物膜阻止Mg的蒸发。2．2．2反应性气体保护