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鎂合金熱成形特點(diǎn)
鎂材在熱狀態(tài)下的成形性能比冷狀態(tài)下的好得多,因此,工件的成形大多在熱狀態(tài)下進(jìn)行,成形方法與加熱設(shè)備也與鋁、銅等合金的相同,當(dāng)然,所用工具和工藝參數(shù)則各不相同。
鎂合金板條可在高溫下一次拉伸成形相當(dāng)復(fù)雜的工件,不需要退火,因此,工序少、成形時(shí)間短,所用工模具也簡單,工件回彈小,成形后也不需要整形,工件尺寸偏差比冷成形的小得多,力學(xué)性能也不會(huì)下降。鎂合金板料熱成形加熱規(guī)范見下表。
板料選擇
板料有軋制的,也有擠壓的,最好選用軋制的與O狀態(tài)的,因?yàn)?,它有高的性價(jià)比,且可選擇的厚度范圍大,也可用H24狀態(tài)。成形前最好先做些試驗(yàn),以確定最佳的加熱溫度與加熱保溫時(shí)間。
熱脹影響
鎂及鎂合金的線脹系數(shù)(20℃~300℃的平均值)為28.1×10-6m/m)比鐵的大得多,例如,100℃時(shí),鐵的線脹系數(shù)只有11.9×10-6m/m,而鎂的卻比鐵的大1.36倍,故用鋼或鑄模具成形鎂合金時(shí),為保證尺寸的穩(wěn)定性,必須考慮它們的這種差別。但是,鎂合金的線脹系數(shù)與鋁合金、鋅合金的相差不大,以這兩類合金模具成形時(shí),可不用尺寸系數(shù)修正。
預(yù)處理
成形加熱前,應(yīng)對板料作一些處理,清除表面上的一切外來物,模具、沖頭等也應(yīng)潔凈,可用溶劑清洗工具。
加熱成形板坯與成形工模具都要加熱,加熱設(shè)備有:加熱板、加熱爐、電熱器、傳熱液體、感應(yīng)加熱器、燈泡及其他紅外加熱器等。紅外加熱就是用一組紅外線加熱,工藝簡單,費(fèi)用也較低。采用傳熱流體通常為油加熱時(shí),熱油在模具通道內(nèi)循環(huán),其最高溫度為175℃,傳熱流體加熱設(shè)備有汽化器、循環(huán)機(jī)和溫度控制系統(tǒng)。
鎂合金熱成形時(shí)應(yīng)嚴(yán)控溫度,生產(chǎn)少量零件時(shí),可用接觸溫度計(jì)監(jiān)控溫度,批量成形時(shí),則宜自動(dòng)控制,以便較為精準(zhǔn)地調(diào)控溫度。
潤滑熱成形的潤滑比冷形時(shí)更加重要,因?yàn)殒V合金材料在熱狀態(tài)下更易受到表面損傷。潤滑劑的選擇主要決定于成形溫度,可供選擇的潤滑劑有:礦物油、動(dòng)物油、潤滑脂、肥皂、蠟、二流化鉬、膠體石墨、薄紙片與玻璃纖維等,選用哪種潤滑劑,主要取決于成形溫度。
成形溫度低于120℃時(shí),可選用潤滑脂、動(dòng)物油、肥皂、石蠟。旋壓時(shí)潤滑劑應(yīng)粘于工件上,以免離心力把潤滑劑甩出。所用的潤滑劑在成形后應(yīng)易于除去;成形溫度高于120℃,不可選用普通油脂、潤滑脂、石蠟,可用膠質(zhì)石墨。溫度達(dá)230℃時(shí)可以用肥皂潤滑;成形溫度高于230℃可用膠質(zhì)石墨-二流化鉬、石墨-酒精混合物。成形后應(yīng)盡快清除工件上的潤滑劑,以免腐蝕與時(shí)間長了不易清除。不適宜用潤滑劑時(shí)可用薄紙或玻璃纖維潤滑,將它們置于工具和工件之間。
來源:中國有色金屬報(bào)
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