CN103464728A - 镁基复合材料成形装置及利用该装置成形镁基复合材料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镁基复合材料成形装置及利用该装置成形镁基复合材料的方法，用于解决现有的金属基复合材料成形装置成形金属基复合材料工艺复杂的技术问题。技术方案是坩埚与挤压筒连接成一体，通过坩埚底部内置短流道实现熔融镁合金的浇注，利用凸模压力实现预制体浸渗与镁基复合材料液固压力成形。浇注过程无需外部装置，整个装置紧凑简单；在加热过程中镁合金与预制体分离，避免了两者发生界面反应生成脆性相；熔炼坩埚与挤压筒间设置隔热环，防止加热过程中两者间的热量交换，保证了镁合金液与预制体的温度分别进行控制，实现镁合金液与预制体在多种温度组合条件下进行浸渗；镁合金浇注通过内置短流道上的截止阀进行控制，操作简便。

Description

镁基复合材料成形装置及利用该装置成形镁基复合材料的方法

技术领域

本发明涉及一种金属基复合材料成形装置，特别是涉及一种镁基复合材料成形装置。还涉及利用该装置成形镁基复合材料的方法。

背景技术

镁基复合材料因其比强度、比刚度高以及尺寸稳定性好等优点，是航空、航天领域最具发展前景的高性能材料之一。

液态浸渗法是制备镁基复合材料最为经济的方法之一，具体包括无压浸渗、气压浸渗、真空压力浸渗以及挤压浸渗等。由于镁合金活性较高，需在保护气氛下熔炼浇注，以避免发生氧化、燃烧现象，导致意外，因此在装置设计方面需要给予特殊考虑。

参见图2。文献“专利公开号是CN101323919A的中国发明专利”公开了一种真空压力浸渗制备金属基复合材料的方法，该方法首先将欲浸渗的预制体7和金属合金6放入模具8内，然后对真空容器4内抽真空，利用加热体5加热真空容器至金属合金熔点以上5℃～200℃，并保温10～90分钟，待合金完全熔化，启动液压油缸1推动上压头2使密封塞3进入模具8内，模具8内的压强为0.1MPa～200MPa，合金液在压力下渗入预制体7的孔隙内，上压头2与下压头9配合保持压力20～60分钟，停止加热，装置冷却降至室温，最后利用车削方法将复合材料取出。

文献公开的方法实现了合金熔炼与复合材料挤压成形集成于一体，制备装置具有成本低、加压方便、安全性高等优点，但是该技术存在以下不足：金属熔炼与预制体预热同步进行，高温下金属液与预制体长时间接触，易发生界面反应生成脆性相并有可能成为复合材料整体破坏的裂纹源，使复合材料性能提高程度受限；通过车削方式移除模具，继而取出复合材料，使得成形制件难于取出，并造成了模具的不可重用；复合材料成形装置需置于真空容器内，工艺设备要求高，且成形复合材料制件的尺寸受到真空容器尺寸的限制。

发明内容

为了克服现有的金属基复合材料成形装置成形金属基复合材料工艺复杂的不足，本发明提供一种镁基复合材料成形装置。该装置将坩埚与挤压筒连接成一体，通过坩埚底部内置短流道实现熔融镁合金的浇注，利用凸模压力实现预制体浸渗与镁基复合材料液固压力成形。浇注过程无需外部装置，整个装置紧凑简单；在加热过程中镁合金与预制体分离，可避免两者发生界面反应生成脆性相；熔炼坩埚与挤压筒间设置隔热环，防止加热过程中两者间的热量交换，保证镁合金液与预制体的温度可分别进行控制，实现镁合金液与预制体在多种温度组合条件下进行浸渗，以减小界面反应程度；镁合金浇注通过内置短流道上的截止阀进行控制，操作简便；浇注－浸渗－镁基复合材料成形在密闭环境下进行，可避免整个镁基复合材料整个成形过程中合金的氧化现象。

本发明还提供利用上述镁基复合材料成形装置成形镁基复合材料的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种镁基复合材料成形装置，其特点是：包括熔炼浇注系统、真空气压浸渗系统和挤压浸渗成形系统三部分。熔炼浇注系统包括第一加热炉9、环形坩埚10、熔炼腔上盖7、第一螺栓组8、坩埚外套20、短流道21、截止阀22、A气阀2、B气阀3、气管4、真空表6、真空泵1和Ar气瓶26；坩埚外套20是环筒形结构，坩埚10置于环筒内，第一加热炉9置于环筒外壁，熔炼腔上盖7覆于坩埚外套20上，通过第一螺栓组8连接，从而形成一密闭的熔炼腔18，气管4通过两条支路分别与真空泵1和Ar气瓶26连接，真空表6固定于熔炼腔上盖7上，位于气管4两条支路上的气阀A2和气阀B3分别控制真空泵1和Ar气瓶26与熔炼腔18的联通状态。真空气压浸渗系统包括B气阀3、气管4、通气孔19和Ar气瓶26；Ar气瓶26提供的气压通过气管4、熔炼腔18、通气孔19进入挤压筒，对浇注到挤压筒的合金液11施加气压，使其在气压下渗入预制体24。挤压浸渗成形系统包括凸模5、第三螺栓组23、第二螺栓组17、第二加热炉14、底板25和挤压筒15；第二加热炉14环绕挤压筒15放置，凸模5伸入挤压筒15下行提供挤压力，挤压筒15底部通过第二螺栓组17固定在底板25上，用于固定镁基复合材料成形装置，挤压筒15顶部采用凸模5密封。坩埚外套20和挤压筒15上分别设置第一热电偶孔12和第二热电偶孔16，用于放置热电偶监测合金液11熔炼温度和预制体24的预热温度。

一种利用上述镁基复合材料成形装置成形镁基复合材料的方法，其特点是包括以下步骤：

（a）将欲浸渗的预制体放置于挤压筒15内，利用第二螺栓组17将挤压筒15与底板25连接；将坩埚外套20置于挤压筒15上，并通过第三螺栓组23将坩埚外套20与挤压筒15连接为一体，坩埚外套20与挤压筒15之间放置隔热环13；将固体镁合金放入熔炼腔18内，盖上熔炼腔上盖7，通过第一螺栓组8将熔炼腔上盖7与坩埚外套20紧固，密封熔炼浇注系统，将气管4由熔炼腔上盖7接出，一端与真空泵1连接，另一端与Ar气瓶26连接，在与真空泵连接的支路上安装A气阀2，在与氩气瓶连接的支路上安装B气阀3；而后凸模5下行进入挤压筒15内，将挤压筒密封；检查截止阀22处于关闭状态。

（b）关闭B气阀3，打开A气阀2，启动真空泵1，对挤压筒15和熔炼腔18抽真空，当真空表6的真空度达到10kPa～20kPa时，保持60～100s以检验装置的气密性，压降低于10％时符合气密性要求，关闭真空泵1。否则检验漏气源，重复步骤（a）、（b）再进行连接。

（c）关闭A气阀2，打开B气阀3，持续通入惰性保护气Ar气，气体压力为0.1MPa～0.2MPa，使后续步骤中镁合金能在Ar气保护气体环境下熔化。

（d）利用第一加热炉9对环形坩埚10进行加热，使镁合金熔化，利用第二加热炉14对挤压筒15内的预制体24进行预热，当环形坩埚10内的温度达到750℃～800℃，挤压筒15内的温度达到300℃～400℃时，断开电源，停止加热。

（e）关闭B气阀3，开启A气阀2，启动真空泵1，对环形坩埚10和挤压筒15抽真空，使真空度达到10kPa～20kPa；

（f）打开旋转截止阀22，此时短流道21与挤压筒15连通，镁合金在自身重力作用下通过短流道21注入挤压筒15，关闭截止阀22，关闭A气阀2。

（g）打开B气阀3，通入0.5MPa～0.6MPaAr气，Ar气通过通气孔19进入挤压筒15，作用于合金液11的液面上，实现气压浸渗，Ar气保压时间为10～20s。

（h）凸模5下行接触到合金液11并对其施加挤压力，继续下行增大挤压力，实现合金液固高压浸渗以及成形复合材料的致密化，此阶段压力为50MPa～100MPa，保压时间60～100s。

（i）先后取下第一加热炉9和第二加热炉14，将镁基复合材料成形装置在空气中冷却。

（j）冷却后拆卸第二螺栓组17和第三螺栓组23，将挤压筒15取下置于压机上，将复合材料顶出，得到镁基复合材料。

本发明的有益效果是：该装置将坩埚与挤压筒连接成一体，通过坩埚底部内置短流道实现熔融镁合金的浇注，利用凸模压力实现预制体浸渗与镁基复合材料液固压力成形。浇注过程无需外部装置，整个装置紧凑简单；在加热过程中镁合金与预制体分离，避免了两者发生界面反应生成脆性相；熔炼坩埚与挤压筒间设置隔热环，防止加热过程中两者间的热量交换，保证了镁合金液与预制体的温度分别进行控制，实现镁合金液与预制体在多种温度组合条件下进行浸渗，减小了界面反应程度；镁合金浇注通过内置短流道上的截止阀进行控制，操作简便；浇注－浸渗－镁基复合材料成形在密闭环境下进行，避免了镁基复合材料整个成形过程中合金的氧化现象。

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

附图说明

图1是本发明镁基复合材料成形装置的结构示意图。

图中，1-真空泵，2-A气阀，3-B气阀，4-气管，5-凸模，6-真空表，7-熔炼腔上盖，8-第一组螺栓，9-第一加热炉，10-环形坩埚，11-合金液，12-第一热电偶孔，13-隔热环，14-第二加热炉，15-挤压筒，16-第二热电偶孔，17-第二组螺栓，18-熔炼腔，19-通气孔，20-坩埚外套，21-短流道，22-截止阀，23-第三组螺栓，24-预制体，25-底板，26-Ar气瓶。

图2是背景技术金属基复合材料成形装置的结构示意图。

图中，1-液压油缸，2-上压头，3-密封塞，4-真空容器，5-加热体，6-金属合金，7-预制体，8-模具，9-下压头。

具体实施方式

实施例1。镁基复合材料成形装置包括熔炼浇注系统、真空气压浸渗系统和挤压浸渗成形系统三部分。熔炼浇注系统包括第一加热炉9、环形坩埚10、熔炼腔上盖7、第一螺栓组8、坩埚外套20、短流道21、截止阀22、A气阀2、B气阀3、气管4、真空表6、真空泵1和Ar气瓶26；坩埚外套20是环筒形结构，坩埚10置于环筒内，第一加热炉9置于环筒外壁，熔炼腔上盖7覆于坩埚外套20上，通过第一螺栓组8连接，从而形成一密闭的熔炼腔18，气管4通过两条支路分别与真空泵1和Ar气瓶26连接，真空表6固定于熔炼腔上盖7上，位于气管4两条支路上的气阀A2和气阀B3分别控制真空泵1和Ar气瓶26与熔炼腔18的联通状态。真空气压浸渗系统包括B气阀3、气管4、通气孔19和Ar气瓶26；Ar气瓶26提供的气压通过气管4、熔炼腔18、通气孔19进入挤压筒，对浇注到挤压筒的合金液11施加气压，使其在气压下渗入预制体24。挤压浸渗成形系统包括凸模5、第三螺栓组23、第二螺栓组17、第二加热炉14、底板25和挤压筒15；第二加热炉14环绕挤压筒15放置，凸模5伸入挤压筒15下行提供挤压力，挤压筒15底部通过第二螺栓组17固定在底板25上，用于固定镁基复合材料成形装置，挤压筒15顶部采用凸模5密封。坩埚外套20和挤压筒15上分别设置第一热电偶孔12和第二热电偶孔16，用于放置热电偶监测合金液11熔炼温度和预制体24的预热温度。

实施例2。本实施例中所用基体合金为AZ91D镁合金，预制体采用T700碳纤维，预制体制备过程：首先经过无纬布0°/90°正交叠层排布，并利用单束碳纤维穿刺缝制成为预制体，再通过化学气相沉积（CVD）法在碳纤维表面沉积热解碳（PyC）涂层。

使用该内置短流道浇注-挤压一体式成形装置制备C_f/Mg复合材料的方法，其实施过程包括以下步骤：

（a）连接成形装置的各个系统。将碳纤维预制体放置于挤压筒15内，利用第二螺栓组17将挤压筒15与底板25连接；将坩埚外套20置于挤压筒15上，并通过第三螺栓组23将坩埚外套20与挤压筒15连接为一体，坩埚外套20与挤压筒15之间放置隔热环13；将固体AZ91D合金放入熔炼腔18内，盖上熔炼腔上盖7，通过第一螺栓组8将熔炼腔上盖7与坩埚外套20紧固，密封熔炼浇注系统，将气管4由熔炼腔上盖7接出，一端与真空泵1连接，另一端与Ar气瓶26连接，在与真空泵连接的支路上安装A气阀2，在与氩气瓶连接的支路上安装B气阀3；而后凸模5下行进入挤压筒15内，将挤压筒密封；检查截止阀22处于关闭状态。

（b）检查装置的气密性。关闭B气阀3，打开A气阀2，启动真空泵1，对挤压筒15和熔炼腔18抽真空，当真空表6的真空度达到10kPa时，保压100s以检验装置的气密性，压降低于10％时符合气密性要求，关闭真空泵1。否则检验漏气源，重复步骤（a）、（b）再进行连接。

（c）成形装置加热。关闭A气阀2，打开B气阀3，持续通入惰性保护气Ar气，气体压力为0.1MPa，使后镁合金能在保护气体下熔化。

（d）利用第一加热炉9对环形坩埚10进行加热，使AZ91D合金熔化，利用第二加热炉14对挤压筒15内的预制体24进行预热，当环形坩埚10内的温度达到750℃，挤压筒15内的温度达到300℃时，断开电源，停止加热。

（e）浇注前抽真空。关闭B气阀3，开启A气阀2，启动真空泵1，对环形坩埚10和挤压筒15抽真空，使真空度达到10kPa，尽量减少预制体24在浇注、浸渗前的气体含量；

（f）镁合金浇注。打开旋转截止阀22，此时短流道21与挤压筒15连通，镁合金在自身重力作用下通过短流道21注入挤压筒15，关闭截止阀22，关闭A气阀2。

（g）真空气压浸渗。打开B气阀3，通入0.5MPa的Ar气，气体通过通气孔19进入挤压筒15，作用于合金液11的液面，实现气压浸渗，Ar气保压时间为10s。

（h）挤压浸渗。凸模5下行接触合金液并对其施加挤压力，继续下行增大挤压力，实现合金液高压浸渗以及成形复合材料的致密化，此阶段压力为50MPa，保压时间60s。

（i）成形装置冷却。先后取下加热炉9和加热炉14，实现整个成形装置在空气中冷却。

（j）冷却后拆卸第二螺栓组17和第三螺栓组23，将挤压筒15取下置于压机上，将复合材料顶出，得到所需镁基复合材料。

实施例3。

（a）连接成形装置的各个系统。将碳纤维预制体放置于挤压筒15内，利用第二螺栓组17将挤压筒15与底板25连接；将坩埚外套20置于挤压筒15上，并通过第三螺栓组23将坩埚外套20与挤压筒15连接为一体，坩埚外套20与挤压筒15之间放置隔热环13；将固体AZ91D合金放入熔炼腔18内，盖上熔炼腔上盖7，通过第一螺栓组8将熔炼腔上盖7与坩埚外套20紧固，密封熔炼浇注系统，将气管4由熔炼腔上盖7接出，一端与真空泵1连接，另一端与Ar气瓶26连接，在与真空泵连接的支路上安装A气阀2，在与氩气瓶连接的支路上安装B气阀3；而后凸模5下行进入挤压筒15内，将挤压筒密封；检查截止阀22处于关闭状态。

（b）检查装置的气密性。关闭B气阀3，打开A气阀2，启动真空泵1，对挤压筒15和熔炼腔18抽真空，当真空表6的真空度达到15kPa时，保压80s以检验装置的气密性，压降低于10％时符合气密性要求，关闭真空泵1。否则检验漏气源，重复步骤（a）、（b）再进行连接。

（c）成形装置加热。关闭A气阀2，打开B气阀3，持续通入惰性保护气Ar气，气体压力为0.1MPa，使后镁合金能在保护气体下熔化。

（d）利用第一加热炉9对环形坩埚10进行加热，使AZ91D合金熔化，利用第二加热炉14对挤压筒15内的预制体24进行预热，当环形坩埚10内的温度达到770℃，挤压筒15内的温度达到350℃时，断开电源，停止加热。

（e）浇注前抽真空。关闭B气阀3，开启A气阀2，启动真空泵1，对环形坩埚10和挤压筒15抽真空，使真空度达到15kPa，尽量减少预制体24在浇注、浸渗前的气体含量；

（f）镁合金浇注。打开旋转截止阀22，此时短流道21与挤压筒15连通，镁合金在自身重力作用下通过短流道21注入挤压筒15，关闭截止阀22，关闭A气阀2。

（g）真空气压浸渗。打开B气阀3，通入0.5MPa的Ar气，气体通过通气孔19进入挤压筒15，作用于合金液11的液面，实现气压浸渗，Ar气保压时间为15s。

（h）挤压浸渗。凸模5下行接触合金液并对其施加挤压力，继续下行增大挤压力，实现合金液高压浸渗以及成形复合材料的致密化，此阶段压力为80MPa，保压时间80s。

（i）成形装置冷却。先后取下加热炉9和加热炉14，实现整个成形装置在空气中冷却。

（j）冷却后拆卸第二螺栓组17和第三螺栓组23，将挤压筒15取下置于压机上，将复合材料顶出，得到所需镁基复合材料。

实施例4。

（a）连接成形装置的各个系统。将碳纤维预制体放置于挤压筒15内，利用第二螺栓组17将挤压筒15与底板25连接；将坩埚外套20置于挤压筒15上，并通过第三螺栓组23将坩埚外套20与挤压筒15连接为一体，坩埚外套20与挤压筒15之间放置隔热环13；将固体AZ91D合金放入熔炼腔18内，盖上熔炼腔上盖7，通过第一螺栓组8将熔炼腔上盖7与坩埚外套20紧固，密封熔炼浇注系统，将气管4由熔炼腔上盖7接出，一端与真空泵1连接，另一端与Ar气瓶26连接，在与真空泵连接的支路上安装A气阀2，在与氩气瓶连接的支路上安装B气阀3；而后凸模5下行进入挤压筒15内，将挤压筒密封；检查截止阀22处于关闭状态。

（b）检查装置的气密性。关闭B气阀3，打开A气阀2，启动真空泵1，对挤压筒15和熔炼腔18抽真空，当真空表6的真空度达到20kPa时，保压60s以检验装置的气密性，压降低于10％时符合气密性要求，关闭真空泵1。否则检验漏气源，重复步骤（a）、（b）再进行连接。

（c）成形装置加热。关闭A气阀2，打开B气阀3，持续通入惰性保护气Ar气，气体压力为0.2MPa，使后镁合金能在保护气体下熔化。

（d）利用第一加热炉9对环形坩埚10进行加热，使AZ91D合金熔化，利用第二加热炉14对挤压筒15内的预制体24进行预热，当环形坩埚10内的温度达到800℃，挤压筒15内的温度达到400℃时，断开电源，停止加热。

（e）浇注前抽真空。关闭B气阀3，开启A气阀2，启动真空泵1，对环形坩埚10和挤压筒15抽真空，使真空度达到20kPa，尽量减少预制体24在浇注、浸渗前的气体含量；

（f）镁合金浇注。打开旋转截止阀22，此时短流道21与挤压筒15连通，镁合金在自身重力作用下通过短流道21注入挤压筒15，关闭截止阀22，关闭A气阀2。

（g）真空气压浸渗。打开B气阀3，通入0.6MPa的Ar气，气体通过通气孔19进入挤压筒15，作用于合金液11的液面，实现气压浸渗，Ar气保压时间为20s。

（h）挤压浸渗。凸模5下行接触合金液并对其施加挤压力，继续下行增大挤压力，实现合金液高压浸渗以及成形复合材料的致密化，此阶段压力为100MPa，保压时间100s。

（i）成形装置冷却。先后取下加热炉9和加热炉14，实现整个成形装置在空气中冷却。

（j）冷却后拆卸第二螺栓组17和第三螺栓组23，将挤压筒15取下置于压机上，将复合材料顶出，得到所需镁基复合材料。

Claims (2)

1.一种镁基复合材料成形装置，其特征在于：包括熔炼浇注系统、真空气压浸渗系统和挤压浸渗成形系统三部分；熔炼浇注系统包括第一加热炉（9）、环形坩埚（10）、熔炼腔上盖（7）、第一螺栓组（8）、坩埚外套（20）、短流道（21）、截止阀（22）、A气阀（2）、B气阀（3）、气管（4）、真空表（6）、真空泵（1）和Ar气瓶（26）；坩埚外套（20）是环筒形结构，坩埚（10）置于环筒内，第一加热炉（9）置于环筒外壁，熔炼腔上盖（7）覆于坩埚外套（20）上，通过第一螺栓组（8）连接，从而形成一密闭的熔炼腔（18），气管（4）通过两条支路分别与真空泵（1）和Ar气瓶（26）连接，真空表（6）固定于熔炼腔上盖（7）上，位于气管（4）两条支路上的气阀A（2）和气阀B（3）分别控制真空泵（1）和Ar气瓶（26）与熔炼腔（18）的联通状态；真空气压浸渗系统包括B气阀（3）、气管（4）、通气孔（19）和Ar气瓶（26）；Ar气瓶（26）提供的气压通过气管（4）、熔炼腔（18）、通气孔（19）进入挤压筒，对浇注到挤压筒内的合金液（11）施加气压，使其在气压下渗入预制体（24）；挤压浸渗成形系统包括凸模（5）、第三螺栓组（23）、第二螺栓组（17）、第二加热炉（14）、底板（25）和挤压筒（15）；第二加热炉（14）环绕挤压筒（15）放置，凸模（5）伸入挤压筒（15）下行提供挤压力，挤压筒（15）底部通过第二螺栓组（17）固定在底板（25）上，用于固定镁基复合材料成形装置，挤压筒（15）顶部采用凸模（5）密封；坩埚外套（20）和挤压筒（15）上分别设置第一热电偶孔（12）和第二热电偶孔（16），用于放置热电偶监测合金液（11）熔炼温度和预制体（24）的预热温度。

2.一种利用权利要求1所述镁基复合材料成形装置成形镁基复合材料的方法，其特征在于包括以下步骤：

（a）将欲浸渗的预制体放置于挤压筒（15）内，利用第二螺栓组（17）将挤压筒（15）与底板（25）连接；将坩埚外套（20）置于挤压筒（15）上，并通过第三螺栓组（23）将坩埚外套（20）与挤压筒（15）连接为一体，坩埚外套（20）与挤压筒（15）之间放置隔热环13；将固体镁合金放入熔炼腔（18）内，盖上熔炼腔上盖（7），通过第一螺栓组（8）将熔炼腔上盖（7）与坩埚外套（20）紧固，密封熔炼浇注系统，将气管（4）由熔炼腔上盖（7）接出，一端与真空泵（1）连接，另一端与Ar气瓶（26）连接，在与真空泵连接的支路上安装A气阀（2），在与氩气瓶连接的支路上安装B气阀（3）；而后凸模（5）下行进入挤压筒（15）内，将挤压筒密封；检查截止阀（22）处于关闭状态；

（b）关闭B气阀（3），打开A气阀（2），启动真空泵（1），对挤压筒（15）和熔炼腔（18）抽真空，当真空表（6）的真空度达到10kPa～20kPa时，保持60～100s以检验装置的气密性，压降低于10％时符合气密性要求，关闭真空泵（1）；否则检验漏气源，重复步骤（a）、（b）再进行连接；

（c）关闭A气阀（2），打开B气阀（3），持续通入惰性保护气Ar气，气体压力为0.1MPa～0.2MPa，使后续步骤中镁合金能在Ar气保护气体环境下熔化；

（d）利用第一加热炉（9）对环形坩埚（10）进行加热，使镁合金熔化，利用第二加热炉（14）对挤压筒（15）内的预制体（24）进行预热，当环形坩埚（10）内的温度达到750℃～800℃，挤压筒（15）内的温度达到300℃～400℃时，断开电源，停止加热；

（e）关闭B气阀（3），开启A气阀（2），启动真空泵（1），对环形坩埚（10）和挤压筒（15）抽真空，使真空度达到10kPa～20kPa；

（f）打开旋转截止阀（22），此时短流道（21）与挤压筒（15）连通，镁合金在自身重力作用下通过短流道（21）注入挤压筒（15），关闭截止阀（22），关闭A气阀（2）；

（g）打开B气阀（3），通入0.5MPa～0.6MPaAr气，Ar气通过通气孔（19）进入挤压筒（15），作用于合金液（11）的液面上，实现气压浸渗，Ar气保压时间为10～20s；

（h）凸模（5）下行接触到合金液（11）并对其施加挤压力，继续下行增大挤压力，实现合金液固高压浸渗以及成形复合材料的致密化，此阶段压力为50MPa～100MPa，保压时间60～100s；

（i）先后取下第一加热炉（9）和第二加热炉（14），将镁基复合材料成形装置在空气中冷却；

（j）冷却后拆卸第二螺栓组（17）和第三螺栓组（23），将挤压筒（15）取下置于压机上，将复合材料顶出，得到镁基复合材料。

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