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一種無溶劑、全廢料鎂鋁合金加工工藝的制作方法

文檔序號:11767899閱讀:581來源:國知局
本發(fā)明涉及鎂合金廢料的回收利用,特別涉及一種無溶劑、全廢料鎂鋁合金加工工藝。
背景技術(shù)
:鎂鋁合金作為新興金屬材料,具有質(zhì)量輕、密度低,散熱性較好,抗壓性較強,能充分滿足3c產(chǎn)品高度集成化、輕薄化、抗摔撞及電磁屏蔽和散熱的要求,其硬度是傳統(tǒng)塑料機殼的數(shù)倍,但重量僅為后者的三分之一,已被廣泛應用于汽車、計算機、通訊及航空航天等眾多領(lǐng)域,許多國家將其視為21世紀的重要戰(zhàn)略物資,出臺了若干重大的研究開發(fā)計劃。鎂鋁合金通常被用于中高檔超薄型或尺寸較小的筆記本電腦外殼,銀白色的鎂鋁合金外殼可使產(chǎn)品更豪華,美觀,而且易于上色,通過表面處理工藝變成個性化的粉蘭色和粉紅色,為筆記本電腦增色不少,這是工程塑料及碳纖維所無法比擬的,另外,鎂鋁合金在電子產(chǎn)品、汽車領(lǐng)域中均廣泛應用?,F(xiàn)有專利中申請公開號為cn101368236a的中國專利公開了一種無溶劑廢鎂現(xiàn)場重熔精煉回收利用工藝,將廢鎂原料在熔爐內(nèi)進行熔化,并在氬氣的保護下進行精煉,將精煉后的鎂熔液進行澆鑄處理,即公開了一種將廢鎂原料進行重熔精煉的方法,有利于對廢鎂原料進行回收再利用??紤]到鎂鋁合金的廣泛應用,上述對廢鎂原料進行回收再利用的方法并不能滿足對廢鎂、廢鋁等全廢料制備鎂鋁合金,加工方式不能照搬、照抄應用,利用全廢料制備鎂鋁合金的生產(chǎn)工藝有待進一步深入研究。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供了一種利用全廢料制備鎂鋁合金的加工工藝,解決了現(xiàn)有技術(shù)中的領(lǐng)域空白,該加工工藝方法簡單,成本低廉,精煉純度高,安全性優(yōu)良。本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:一種無溶劑、全廢料鎂鋁合金加工工藝,包括如下步驟:(1)收集鎂廢料、鋁廢料,投入至精煉爐內(nèi)進行熔化;(2)在鎂廢料、鋁廢料的半熔化狀態(tài)時進行機械攪拌,控制攪拌速度為1~1.5l/min;(3)熔化后,鎂鋁合金液的溫度為510~550℃,開始攪拌精煉,精煉時間為10min,結(jié)束溫度為510~550℃;(4)待精煉結(jié)束后,提出攪拌機軸,并撈取上層氧化渣以露出鎂鋁合金液;(5)擺好模具,利用行車吊出坩堝放入傾翻架上,并將坩堝內(nèi)的鎂鋁合金液緩緩倒入模具中,模具內(nèi)保持溫度為510~550℃;(6)在撈取氧化渣和澆鑄過程中采用硫磺粉進行滅火;(7)待在模具中完全冷卻后進行起錠,并利用錘敲碎裝入噸袋中;(8)澆鑄結(jié)束后,清空坩堝并檢查坩堝內(nèi)外破損度,以待下次使用。通過采用上述技術(shù)方案,將廢舊的鎂廢料、鋁廢料投入精煉爐內(nèi)進行熔化,然后將鎂廢料、鋁廢料以半熔化的狀態(tài)進行機械攪拌,待鎂鋁合金液的溫度升至510~550℃時,進行精煉攪拌,同時撈取精煉爐內(nèi)的氧化渣,露出鎂鋁合金液,然后將坩堝內(nèi)的鎂鋁合金液緩緩倒入模具中,本發(fā)明提供了一種利用全廢料制備鎂鋁合金的加工工藝,并且在加工工藝中不添加任何熔劑,減少氯離子等雜質(zhì)離子的引入,操作簡單,成本低廉,精煉純度高,并且在撈取氧化渣以及將鎂鋁合金液倒入模具過程中采用硫磺粉進行滅火,具有較高的安全性。本發(fā)明進一步設(shè)置為:所述鎂廢料、鋁廢料在投入精煉爐前進行預熱處理,預熱溫度為70~80℃。通過采用上述技術(shù)方案,將鎂廢料與鋁廢料進行預熱處理,控制預熱溫度在70~80℃,有助于除去鎂廢料、鋁廢料表面上的水分以及灰塵等雜質(zhì),提高了鎂廢料、鋁廢料的純凈度。本發(fā)明進一步設(shè)置為:步驟(3)中鎂鋁合金液的精煉溫度為510~530℃。通過采用上述技術(shù)方案,合金是不同分子或者原子的混合,因此分子或原子之間的作用力減弱,因此呈現(xiàn)出熔化點降低、硬度增大的現(xiàn)象,限定鎂鋁合金液的精煉溫度為510~530℃,有助于精煉制得純度較高的鎂鋁合金。本發(fā)明進一步設(shè)置為:步驟(4)中所撈取的氧化渣的深度不少于1dm。通過采用上述技術(shù)方案,限定所撈取的氧化渣的深度不少于1dm,有助于對鎂鋁合金液面上的氧化渣進行充分撈取,以方便徹底清除鎂鋁合金液面上的氧化渣,進而暴露鎂鋁合金液。本發(fā)明進一步設(shè)置為:坩堝在使用過程中每5天更換泡水以進行檢查修復。通過采用上述技術(shù)方案,當澆鑄結(jié)束后,待坩堝緩慢冷卻后,利用泡水對坩堝進行清洗,以5天作為一個清洗周期,及時對坩堝進行清洗,同時進行檢查修復,有助于下次使用的安全性。本發(fā)明進一步設(shè)置為:所述硫磺粉的細度為700~800目。通過采用上述技術(shù)方案,限定硫磺粉的細度為700~800目,以使硫磺粉保持較細的粉狀和小顆粒狀態(tài),硫磺粉的比重小于鎂鋁合金液的比重,硫磺粉能夠懸浮在鎂鋁合金液上面,能起到鎂鋁合金液與空氣的隔絕作用,減少鎂鋁合金在精煉過程中的氧化、燃燒,從而起到滅火作用,提高本發(fā)明的加工工藝的安全性。本發(fā)明進一步設(shè)置為:所述泡水的溫度控制在30~40℃之間。通過采用上述技術(shù)方案,將泡水的溫度控制在30~40℃之間,比室溫水的溫度高,采用該泡水對坩堝進行定期清洗,有助于將粘在坩堝內(nèi)壁上的鎂合金殘留物進行溶解,同時能夠檢測坩堝是否存在裂縫等,具有良好的實用性。綜上所述,本發(fā)明具有以下有益效果:原材料均是外購的鎂合金、鋁合金的廢料,在加工過程中未采用任何有機溶劑,同時,利用適溫的自來水對鎂合金、鋁合金進行水化、溶解,彌補了現(xiàn)有技術(shù)在相關(guān)方面的領(lǐng)域空白,本發(fā)明的加工工藝方法簡單、安全環(huán)保、成本低廉,并且精煉純度高,精煉后的鎂鋁合金性能優(yōu)異。具體實施方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。實施例一:一種無溶劑、全廢料鎂鋁合金加工工藝,包括如下步驟:(1)收集600kg鎂廢料、200kg鋁廢料在80℃的溫度下預熱30分鐘,然后投入至1t精煉爐內(nèi)進行熔化;(2)在鎂廢料、鋁廢料的半熔化狀態(tài)時進行機械攪拌,控制攪拌速度為1l/min;(3)完全熔化后,鎂鋁合金液的溫度為530℃,并在保溫的狀態(tài)下開始攪拌精煉,精煉時間為10min;(4)待精煉結(jié)束后,提出攪拌機軸,并撈取上層氧化渣以露出鎂鋁合金液,所撈取的氧化渣的深度為1.5dm;(5)擺好模具,模具內(nèi)形成長3dm、寬1dm的長方體槽,利用行車吊出坩堝放入傾翻架上,并將坩堝內(nèi)的鎂鋁合金液緩緩倒入模具中,模具內(nèi)保持溫度為530℃;(6)在撈取氧化渣和澆鑄過程中采用細度約為700目的硫磺粉進行滅火;(7)待在模具中完全冷卻后進行起錠,并利用錘頭敲碎裝入噸袋中;(8)澆鑄結(jié)束后,清空坩堝并檢查坩堝內(nèi)外破損度,以待下次使用。實施例二:一種無溶劑、全廢料鎂鋁合金加工工藝,包括如下步驟:(1)收集700kg鎂廢料、100kg鋁廢料在80℃的溫度下預熱30分鐘,然后投入至1t精煉爐內(nèi)進行熔化;(2)在鎂廢料、鋁廢料的半熔化狀態(tài)時進行機械攪拌,控制攪拌速度為1l/min;(3)完全熔化后,鎂鋁合金液的溫度為520℃,并在保溫的狀態(tài)下開始攪拌精煉,精煉時間為10min;(4)待精煉結(jié)束后,提出攪拌機軸,并撈取上層氧化渣以露出鎂鋁合金液,所撈取的氧化渣的深度為2dm;(5)擺好模具,模具內(nèi)形成長3dm、寬1dm的長方體槽,利用行車吊出坩堝放入傾翻架上,并將坩堝內(nèi)的鎂鋁合金液緩緩倒入模具中,模具內(nèi)保持溫度為520℃;(6)在撈取氧化渣和澆鑄過程中采用細度約為700目的硫磺粉進行滅火;(7)待在模具中完全冷卻后進行起錠,并利用錘頭敲碎裝入噸袋中;(8)澆鑄結(jié)束后,清空坩堝并檢查坩堝內(nèi)外破損度,以待下次使用。實施例三:一種無溶劑、全廢料鎂鋁合金加工工藝,包括如下步驟:(1)收集500kg鎂廢料、300kg鋁廢料在70℃的溫度下預熱30分鐘,然后投入至1t精煉爐內(nèi)進行熔化;(2)在鎂廢料、鋁廢料的半熔化狀態(tài)時進行機械攪拌,控制攪拌速度為1l/min;(3)完全熔化后,鎂鋁合金液的溫度為510℃,并在保溫的狀態(tài)下開始攪拌精煉,精煉時間為10min;(4)待精煉結(jié)束后,提出攪拌機軸,并撈取上層氧化渣以露出鎂鋁合金液,所撈取的氧化渣的深度為1.8dm;(5)擺好模具,模具內(nèi)形成長3dm、寬1dm的長方體槽,利用行車吊出坩堝放入傾翻架上,并將坩堝內(nèi)的鎂鋁合金液緩緩倒入模具中,模具內(nèi)保持溫度為510℃;(6)在撈取氧化渣和澆鑄過程中采用細度約為700目的硫磺粉進行滅火;(7)待在模具中完全冷卻后進行起錠,并利用錘頭敲碎裝入噸袋中;(8)澆鑄結(jié)束后,清空坩堝并檢查坩堝內(nèi)外破損度,以待下次使用。實施例四:一種無溶劑、全廢料鎂鋁合金加工工藝,包括如下步驟:(1)收集750kg鎂廢料、50kg鋁廢料在70℃的溫度下預熱30分鐘,然后投入至1t精煉爐內(nèi)進行熔化;(2)在鎂廢料、鋁廢料的半熔化狀態(tài)時進行機械攪拌,控制攪拌速度為1l/min;(3)完全熔化后,鎂鋁合金液的溫度為530℃,并在保溫的狀態(tài)下開始攪拌精煉,精煉時間為10min;(4)待精煉結(jié)束后,提出攪拌機軸,并撈取上層氧化渣以露出鎂鋁合金液,所撈取的氧化渣的深度為2.2dm;(5)擺好模具,模具內(nèi)形成長3dm、寬1dm的長方體槽,利用行車吊出坩堝放入傾翻架上,并將坩堝內(nèi)的鎂鋁合金液緩緩倒入模具中,模具內(nèi)保持溫度為530℃;(6)在撈取氧化渣和澆鑄過程中采用細度約為700目的硫磺粉進行滅火;(7)待在模具中完全冷卻后進行起錠,并利用錘頭敲碎裝入噸袋中;(8)澆鑄結(jié)束后,清空坩堝并檢查坩堝內(nèi)外破損度,以待下次使用。對比例一:以申請公開號為cn101368236a中國專利公開的熔煉方法制備的鎂合金。對比例二:(1)收集600kg鎂廢料、200kg鋁廢料投入至1t精煉爐內(nèi)進行熔化;(2)待完全熔化后,鎂鋁合金液的溫度為500℃,并在保溫的狀態(tài)下開始攪拌精煉,精煉時間為10min;(3)待精煉結(jié)束后,擺好模具,模具內(nèi)形成長3dm、寬1dm的長方體槽,利用行車吊出坩堝放入傾翻架上,并將坩堝內(nèi)的鎂鋁合金液緩緩倒入模具中,模具內(nèi)保持溫度為500℃;(4)待在模具中完全冷卻后進行起錠,并利用錘頭敲碎裝入噸袋中。鎂鋁合金維氏硬度試驗按照《gb/t4340.1-1999金屬維氏硬度試驗》的標準,采用維氏硬度計,并規(guī)定硬度試驗對角線的長度范圍為0.02~1.4mm。維氏硬度檢測結(jié)果如下:樣品實施例一實施例二實施例三實施例四對比例一對比例二維氏硬度(hv)13612813213316288通過上表可知,對比例一的鎂合金維氏硬度最高,為162℃,表明鎂合金的維氏硬度大于鎂鋁合金的維氏硬度,經(jīng)實施例一~實施例四制備的鎂鋁合金內(nèi)部發(fā)生晶粒細化,有助于填補晶粒間的空隙,從而增強鎂鋁合金的結(jié)構(gòu)致密性。本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋,其并不是對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改,但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。當前第1頁12
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