镁及镁合金熔炼保护气体及保护方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102517468A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102517468A(43)申请公布日2012.06.27(21)申请号201110461789.7(22)申请日2011.12.23(71)申请人黑龙江科技学院地址150027黑龙江省哈尔滨市松北区糖厂街1号(72)发明人梁维中刘洪汇宁志良王振廷曹福洋孙剑飞高秋吴诗伟(51)Int.Cl.C22C1/06(2006.01)C22C23/00(2006.01)C22B9/10(2006.01)C22B26/22(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书22页页(54)发明名称镁及镁合金熔炼保护气体及保护方法(57)摘要镁及镁合金熔炼保护气体及保护方法属于冶炼技术；保护气体由工业纯度的SO2气体和CO2气体按不同体积含量比例组成，并通过在大气环境下向无密封的熔炼炉内通入不同体积含量SO2、CO2的混合保护气体进行镁及镁合金熔炼保护，使混合气体在不同温度下的镁熔体表面形成一层致密的阻燃保护膜；本发明在大气环境下熔炼炉内镁合金，具有良好的阻燃效果，对环境污染小，实际应用价值高。CN10257468ACN102517468A权利要求书1/1页1.一种镁及镁合金熔炼保护气体，其特征在于：保护气体的成分由工业纯度的SO2气体体积含量1-4％和工业纯度的CO2气体体积含量96-99％混合组成。2.一种镁及镁合金熔炼保护方法，其特征在于：①、将体积含量1-4％工业纯度的SO2气体与体积含量96-99％工业纯度的CO2气体混合，得到保护气体；②、将镁及镁合金置于坩埚炉内加热；③、当镁及镁合金温度超过450℃时，在大气状态下将干燥的保护气体使用圆环形通气装置均匀输送到无密封的熔炼炉内的镁合金表面上1-2cm距离处，所述的圆环形装置直径尺寸为0.4-0.6倍的坩埚半径尺寸，通入保护气体每分钟的流量与坩埚表面积比值为0.01-5L/m2；④、当炉温升高镁及镁合金熔化时，通入保护气体每分钟的流量与坩埚表面面积的比值为5-30L/m2，保护气体距离液面距离为2-5cm，在熔体表面形成一层致密的保护膜；⑤、当镁及镁合金升温到700-750℃时，在保护气体的保护下进行精炼变质，尔后静止10-20分钟，进行浇注。2CN102517468A说明书1/2页镁及镁合金熔炼保护气体及保护方法技术领域[0001]本发明属于冶金技术，主要涉及一种镁及镁合金熔炼保护气体及保护方法。背景技术[0002]镁合金被称为“20世纪90年代以后的新型金属材料”，镁合金的开发与应用对人类有着重要的意义。由于熔融的镁合金在大气中易于快速氧化，而且镁合金表面的氧化膜不能阻止熔体的进一步氧化而使其发生燃烧。因此，在熔炼和铸造过程中镁及镁合金的防氧化和阻燃变得特别重要。目前，镁合金在熔炼过程中的阻燃方法主要有三种：合金元素法、熔剂保护法和气体保护法。由于需选择特定的合金元素，合金阻燃法具有一定的局限性；溶剂保护法易在熔体中产生溶剂夹杂，使得熔体质量降低。气体保护不会产生熔剂夹杂，降低了镁合金熔炼过程的损耗率，但也存在保护气体污染环境的问题。SF6气体在镁合金熔炼过程中具有很好的保护作用，但SF6被证明是一种强有力的温室气体。目前有使用SO2、CO2、N2及少量的O2混合进行镁合金熔体保护，其问题是：在反应器内镁及镁合金熔炼过程中借助化学反应在线生成SO2、CO2气体，气体保护工艺较复杂，保护气体混合不均匀，且反应生成多种气体混合，混合保护气体中SO2、CO2的含量不易控制，而保护气体中SO2和CO2的含量比例又直接影响到保护的效果。发明内容[0003]本发明的目的就是为了解决现有镁及镁合金熔炼气体保护存在的问题，提供一种镁及镁合金熔炼的保护气体及保护方法，达到简化保护工艺、提高保护质量和效果、减少环境污染的目的。[0004]本发明目的是这样实现的：[0005]1、一种镁及镁合金熔炼保护气体，保护气体的成分由工业纯度的SO2气体体积含量1-4％和工业纯度的CO2气体体积含量96-99％混合组成。[0006]2、一种镁及镁合金熔炼保护方法：①、将体积含量1-4％工业纯度的SO2气体与体积含量96-99％工业纯度的CO2气体混合，得到保护气体；②、将镁及镁合金置于坩埚炉内加热；③、当镁及镁合金温度超过450℃时，在大气状态下将干燥的保护气体使用圆环形通气装置均匀输送到无密封的熔炼炉内的镁合金表面上1-2cm距离处，所述的圆环形装置直径尺寸为0.4-0.6倍的坩埚半径尺寸，通入保护气体每分钟的流量与坩埚表面积比值为0.01-5L/m2；④、当炉温升高镁及镁合金熔化时，通入保护气体每分钟的流量与坩埚表面面积的比值为5-30L/m2，保护气体距离液面距离为2-5cm，在熔体表面形成一层