压铸件表面总会或多或少地存在着种种缺陷,在出模后进行修整,除去多余的金属(如小块金属)、熔渣、漏道结块、溢出物、排气孔和飞边,修整可与简单的机械加工,如钻孔等一同进行。修整模通常用的是简单的开闭模,但有时也要用较为复杂的模,这取决于产品结构及其对精度的要求。修整模的尺寸精度决定了成品的质量与尺寸。
镁合金工件大都是近净成形的,尺寸也相当,修整后没有必要进行机械加工,有时为了提高表面品质,可进行振动或喷丸处理。而需要二次机加工处理的,通常都是近净成形、偏差严格和重复性良好的工件。
镁合金的抗蚀性低,因此,压铸件应进行化学防腐蚀处理和表面喷涂处理。防蚀处理在铬酸盐、磷酸盐钝化剂中进行钝化和阳极氧化处理,生成的氧化膜不但能提高镁合金的抗蚀性,而且能提高基底和喷涂层的粘结力。
对压铸件进行喷涂和喷丸处理,以提高表面质量,常用的涂料为:环氧树脂、乙烯树脂、聚氨酯等。此外,为了获得光亮均匀的表面,可进行陶瓷振动抛光处理,削除残余飞边和尖角,还可以进行研磨、抛光和其他研磨处理。
在喷丸处理镁合金压铸件时,应注意附着于工件上的降低抗蚀性的杂质微粒,好用铝丸、玻璃球和Al2O3粒子作喷丸介质,不得采用含有Fe、Cu或Ni的粒子作为喷丸,钢丸也不可用,且镁合金工件不能使用其他金属用过的喷丸进行处理。
安全工作
在镁合金压铸车间,要将安全工作放在。由于镁及镁合金的化学性质极为活泼,在生产时极易氧化、燃烧,甚至爆炸,采取对应的安全防范措施,可分为以下几方面:
锭的存放
镁及镁合金锭应储于室内,室内温度波动不可过大,不可与水汽直接接触,不可与易燃物品存于同一库内。镁燃烧,不可用水熄灭,否则不但会加速火势,还可能发生爆炸。
泄漏
在熔炼镁及镁合金时,熔体在运动剧烈或与水汽反应时易发生溅洒,因此,工作人员应穿戴防护衣服、鞋、帽、眼镜和面罩。熔炼前,锭块预热到大于150℃,熔炼工具须预热并保持干燥,浸入熔体宜缓慢,使其温度均匀升高,好不使用中空工具,以免带入水汽,引发爆炸。每个炉子、压射缸体和压型下方都应放置安全容器,收集溢出物。如果是镁及镁合金粉末自燃,不要快速移开安全容器。此外,洒落在混凝土地板上的熔体会与地面上的水汽发生剧烈反应。
镁反应
液态镁或镁合金可与氧化铁发生镁热反应,宜尽量减少坩埚壁及其他与熔体接触的钢件上形成碎屑和尘渣。
灭火
若发生火灾,应立即采用灭火剂覆盖燃烧表面,阻止其接触空气中的氧。按灭火递减顺序,可采用的灭火剂有:干燥的镁及镁合金的低熔点盐熔剂、干燥的无铸铁氧化物碎片、干砂以及适合灭火的D型灭火器。高压D型灭火器易导致火灾蔓延,只有在万不得已的情况下才采用。在镁及镁合金火灾中,不得使用水、泡沫、SO2、CO2和CCl4灭火。清理镁合金压铸件时,采用湿法处理以免粉尘飞扬;机加时应采用切削液,以降低加工区内温度。
AZ31B-F合金挤压材的室温平均弹性模量44.8 GPa,抗拉强度260 MPa,伸长率15%,屈服强度200 MPa。室温下光滑试样于干燥大气中、水中、含冷凝水空气中和其它物质中进行。
轴向负载(R=0.25)疲劳断裂试验时,其疲劳性能与疲劳寿命见表。
美国衣阿华大学的斯蒂芬斯(R. I. Stephens)和施拉德(C.D. Schrader)用 12.7 mm 厚的AZ31B- H24镁合金测试了它在室温试验室条件的疲劳裂纹成长特性(见下图)。试样的平均室温弹性模量44.8 GPa,抗拉强度250 MPa,伸长率21 %,屈服强度150 MPa,负载条件R=0.1、0.4、0.7,试样取向T-L、厚12.7 mm,频率5Hz-50 Hz。
镁合金转向管柱支架
现在在一款新能源车型的转向系统的开发中,引用了以镁合金为材料设计成型的转向支架和导向筒。由于镁合金的刚度,不会在安装后随车身支架的变形而产生变形,全面转向系统在整车碰撞过程中转向管柱可以按照设计的行程和吸能曲线完成整个动态溃缩过程,提供整车碰撞的安全性,并且大大提高了这个转向系统的刚度和频率,而且做到了轻量化设计,其质量较之常规车型原件减轻了5%以上。
镁合金仪表板骨架
常规车型的仪表板骨架更多是采用钢件焊接制成,为了满足汽车轻量化这一要求,需要在原本功能的基础上,确保装配面与孔的部位不改变,所以,将仪表板骨架零部件替换为镁合金。镁合金仪表板骨架制作时主要应用挤压、弯曲这两种工艺,所有镁合金件之间以氢弧焊进行连接。因为,镁合金与钢这两种材料接触之后会被腐蚀,所以仪表板骨架和车身、仪表板等零部件进行连接,建议采用钢质渗铝螺栓作为连接件。经过实践得知,轻量化镁合金仪表板骨架的质量是1.957kg,相比常规车型所采用的原钢件质量减轻了62.9%。
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