專利名稱：鎂及鎂合金熔煉保護氣體及保護方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冶金技術，主要涉及一種鎂及鎂合金熔煉保護氣體及保護方法。
背景技術：
鎂合金被稱為“20世紀90年代以后的新型金屬材料”，鎂合金的開發(fā)與應用對人類有著重要的意義。由于熔融的鎂合金在大氣中易于快速氧化，而且鎂合金表面的氧化膜不能阻止熔體的進一步氧化而使其發(fā)生燃燒。因此，在熔煉和鑄造過程中鎂及鎂合金的防氧化和阻燃變得特別重要。目前，鎂合金在熔煉過程中的阻燃方法主要有三種合金元素法、熔劑保護法和氣體保護法。由于需選擇特定的合金元素，合金阻燃法具有一定的局限性；溶劑保護法易在熔體中產(chǎn)生溶劑夾雜，使得熔體質量降低。氣體保護不會產(chǎn)生熔劑夾雜，降低了鎂合金熔煉過程的損耗率，但也存在保護氣體污染環(huán)境的問題。氣體在鎂合金熔煉過程中具有很好的保護作用，但SF6被證明是一種強有力的溫室氣體。目前有使用 SO2, CO2, N2及少量的&混合進行鎂合金熔體保護，其問題是在反應器內鎂及鎂合金熔煉過程中借助化學反應在線生成so2、CO2氣體，氣體保護工藝較復雜，保護氣體混合不均勻， 且反應生成多種氣體混合，混合保護氣體中so2、CO2的含量不易控制，而保護氣體中SA和 CO2的含量比例又直接影響到保護的效果。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有鎂及鎂合金熔煉氣體保護存在的問題，提供一種鎂及鎂合金熔煉的保護氣體及保護方法，達到簡化保護工藝、提高保護質量和效果、減少環(huán)境污染的目的。本發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的1、一種鎂及鎂合金熔煉保護氣體，保護氣體的成分由工業(yè)純度的SA氣體體積含量1-4%和工業(yè)純度的(X)2氣體體積含量96-99%混合組成。2、一種鎂及鎂合金熔煉保護方法①、將體積含量1-4%工業(yè)純度的SO2氣體與體積含量96-99%工業(yè)純度的CO2氣體混合，得到保護氣體；②、將鎂及鎂合金置于坩堝爐內加熱；③、當鎂及鎂合金溫度超過450°C時，在大氣狀態(tài)下將干燥的保護氣體使用圓環(huán)形通氣裝置均勻輸送到無密封的熔煉爐內的鎂合金表面上l_2cm距離處，所述的圓環(huán)形裝置直徑尺寸為0. 4-0. 6倍的坩堝半徑尺寸，通入保護氣體每分鐘的流量與坩堝表面積比值為 0. 01-5L/m2 ；④、當爐溫升高鎂及鎂合金熔化時，通入保護氣體每分鐘的流量與坩堝表面面積的比值為5-30L/m2，保護氣體距離液面距離為2-5cm，在熔體表面形成一層致密的保護膜；⑤、當鎂及鎂合金升溫到700-750°C時，在保護氣體的保護下進行精煉變質，爾后靜止 10-20分鐘，進行澆注。在多次充分科研實驗后，本發(fā)明對保護氣體成分比例完成了科學合理、準確可靠的確定，純度高；鎂及鎂合金熔煉保護方法工藝簡單、實用，保護質量好，解決了氣體保護溫室效應的難題。
具體實施例方式下面對本發(fā)明實施例進行詳細描述。實施例1、鎂及鎂合金熔煉保護氣體由體積含量的工業(yè)純度氣體和體積含量99%工業(yè)純度的(X)2氣體混合組成。實施例2、鎂及鎂合金熔煉保護氣體由體積含量2%的工業(yè)純度SA氣體和體積含量98%工業(yè)純度的(X)2氣體混合組成。實施例3、鎂及鎂合金熔煉保護氣體由體積含量3%的工業(yè)純度SA氣體和體積含量97%工業(yè)純度的(X)2氣體混合組成。實施例4、鎂及鎂合金熔煉保護氣體由體積含量4%的工業(yè)純度氣體和體積含量96%工業(yè)純度的(X)2氣體混合組成。實施例5、鎂及鎂合金熔煉氣體保護方法如下①、將體積含量1-4%工業(yè)純度的 SO2氣體與體積含量96-99%工業(yè)純度的(X)2氣體混合，得到保護氣體；②、將鎂及鎂合金置于坩堝爐內加熱；③、當鎂及鎂合金溫度超過450°C時，在大氣狀態(tài)下將干燥的保護氣體使用圓環(huán)形通氣裝置均勻輸送到無密封的熔煉爐內的鎂合金表面上l-2cm距離處，所述的圓環(huán)形裝置直徑尺寸為0. 4-0. 6倍的坩堝半徑尺寸，通入保護氣體每分鐘的流量與坩堝表面積比值為0. 01-5L/m2 ；④、當爐溫升高鎂及鎂合金熔化時，通入保護氣體每分鐘的流量與坩堝表面面積的比值為5-30L/m2，保護氣體距離液面距離為2-5cm，在熔體表面形成一層致密的保護膜；⑤、當鎂及鎂合金升溫到700-750°C時，在保護氣體的保護下進行精煉變質，爾后靜止10-20分鐘，進行澆注。本發(fā)明在熔煉鎂及鎂合金時可以使鎂及鎂合金表面形成致密的保護膜，起到很好的阻燃作用，消除了溫室效應不良效果，保護了環(huán)境。
權利要求
1.一種鎂及鎂合金熔煉保護氣體，其特征在于保護氣體的成分由工業(yè)純度的SO2氣體體積含量1-4%和工業(yè)純度的(X)2氣體體積含量96-99%混合組成。
2.一種鎂及鎂合金熔煉保護方法，其特征在于①、將體積含量1-4%工業(yè)純度的氣體與體積含量96-99%工業(yè)純度的(X)2氣體混合，得到保護氣體；②、將鎂及鎂合金置于坩堝爐內加熱；③、當鎂及鎂合金溫度超過450°C 時，在大氣狀態(tài)下將干燥的保護氣體使用圓環(huán)形通氣裝置均勻輸送到無密封的熔煉爐內的鎂合金表面上l-2cm距離處，所述的圓環(huán)形裝置直徑尺寸為0. 4-0. 6倍的坩堝半徑尺寸，通入保護氣體每分鐘的流量與坩堝表面積比值為0. 01-5L/m2 ；④、當爐溫升高鎂及鎂合金熔化時，通入保護氣體每分鐘的流量與坩堝表面面積的比值為5-30L/m2，保護氣體距離液面距離為2-5cm，在熔體表面形成一層致密的保護膜；⑤、當鎂及鎂合金升溫到700-750°C時， 在保護氣體的保護下進行精煉變質，爾后靜止10-20分鐘，進行澆注。
全文摘要
鎂及鎂合金熔煉保護氣體及保護方法屬于冶煉技術；保護氣體由工業(yè)純度的SO2氣體和CO2氣體按不同體積含量比例組成，并通過在大氣環(huán)境下向無密封的熔煉爐內通入不同體積含量SO2、CO2的混合保護氣體進行鎂及鎂合金熔煉保護，使混合氣體在不同溫度下的鎂熔體表面形成一層致密的阻燃保護膜；本發(fā)明在大氣環(huán)境下熔煉爐內鎂合金，具有良好的阻燃效果，對環(huán)境污染小，實際應用價值高。
文檔編號C22C23/00GK102517468SQ201110461789
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權日2011年12月23日
發(fā)明者劉洪匯, 吳詩偉, 孫劍飛, 寧志良, 曹福洋, 梁維中, 王振廷, 高秋 申請人:黑龍江科技學院