CN103966611A - 一种镁合金阳极棒材加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了材料制备技术领域的一种镁合金阳极棒材加工方法。本发明的方法经过AZ63镁合金的合金化及熔炼、熔体的静置与等温处理、强力电磁搅拌、AZ63阳极棒材的连铸与包覆等过程生产AZ63镁合金阳极棒材。本发明提供的方法非挤压成形，通过连铸包覆成形具有生产效率高、短流程的特点；生产的产品高光洁度、高品质，且铁芯与镁合金覆层为冶金结合，结合强度大幅提高，组织均匀性、电化学性能大幅提高，尤其是采用连铸包覆的方法，可生产较大长度的AZ63合金棒材，这是常规模浇难以实现的。
Description
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种镁合金阳极棒材的加工方法。
背景技术
相较铝、锌阳极材料而言，镁阳极具有不易钝化、理论电容量大等优点，尤其是具有极负的开路电位和驱动电压，非常适用于环境电阻较大的土壤，以及海水、海泥和工业水质环境。目前所开发的镁合金牺牲阳极材料主要有MG（Mg-Mn合金）高电位阳极材料和AZ31、AZ63普通镁阳极材料。MG和AZ31合金由于具有较好的塑形，可通过挤压工艺进行包覆成形，生产各种规格的棒材和型材阳极产品。而AZ63合金由于铝、锌含量较高，塑形较差，无法通过挤压工艺来进行生产。目前主要通过模具人工浇注，不仅生产效率低、工艺操作繁琐冗长，而且人为的因素较易影响产品质量的稳定性。现行AZ63镁阳极棒材生产效率低、表面光洁度差，且无法生产较长的棒材，无法满足国内外市场对该产品的需求。直接采用连铸包覆技术加工AZ63合金小直径阳极棒材，结合半固态工艺，具有生产效率高、短流程、高光洁度、高品质的优势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种AZ63镁合金阳极棒材加工方法。
一种镁合金阳极棒材的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）镁合金的熔炼：镁锭熔化后，将温度提高至730-740℃，分别先后加入合金总量的2.5-3.5wt%的Zn和5.5-6.5wt%的Al，待其充分熔化后，搅拌20~35分钟，得到Mg合金熔体；
（2）熔体的静置与等温处理：待合金熔体温度降到720~730℃时，静置30~35分钟，捞渣；
（3）强力电磁搅拌：待合金熔体温度降至670~690℃，保温并进行电磁搅拌；，搅拌时间约20~25分钟，得到AZ63镁合金熔体；
（4）AZ63阳极棒材的连铸与包覆：将铁丝经400~450℃加热，将上述AZ63镁合金熔体注到自制结晶器，同时牵引铁丝，速度为220~280cm/min，AZ63镁合金熔体在水冷端围绕铁丝发生凝固，形成AZ63镁合金阳极棒。
步骤（4）中所述铁丝直径为3mm。
步骤（4）中所述AZ63镁合金阳极棒的外径为22mm。
本发明的有益效果为：本发明提供的方法非挤压成形，通过连铸包覆成形具有生产效率高、短流程的特点；生产的产品高光洁度、高品质，且铁芯与镁合金覆层为冶金结合，结合强度大幅提高，组织均匀性、电化学性能大幅提高，尤其是采用连铸包覆的方法，可生产较大长度的AZ63合金棒材，这是常规模浇难以实现的。
附图说明
图1为AZ63合金连铸与包覆示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
镁锭熔化后，将温度提高至730℃，分别先后加入合金总量的2.5-3.5wt%的Zn和5.5-6.5wt%的Al，待其充分熔化后，搅拌20~25分钟，720~730℃范围内静置30分钟，然后将锅底的捞渣；待合金熔体温度降至670℃，保温并进行电磁搅拌，20分钟；将直径为3mm的铁丝经400℃加热，将上述合金熔体注到结晶器，同时牵引铁丝，熔体在水冷端围绕铁丝发生凝固，形成外径为22mm的AZ63阳极棒，如图1所示。
对以上AZ63镁合金阳极棒，配备两人拉铸、两人模具浇注，工作八小时，拉铸约生产AZ63合金棒材512m，产品合格率98%以上；模具浇注约49m，产品合格率约76%。
实施例2
镁锭熔化后，将温度提高至740℃，分别先后加入合金总量的2.5~3.5wt%的Zn和5.5~6.5wt%的Al，待其充分熔化后，搅拌30~35分钟，720~730℃范围内静置35分钟，捞渣；待合金熔体温度降至690℃，保温并进行电磁搅拌25分钟；将直径为3mm铁丝经450℃加热，将上述合金熔体注到结晶器，同时牵引铁丝，熔体在水冷端围绕铁丝发生凝固，形成外径为22mm的AZ63阳极棒，如图1所示。
对以上AZ63镁合金阳极棒，配备两人拉铸、两人模具浇注，3人拉铸、3 人模具浇注，工作八小时，拉铸约生产AZ63合金棒材768m，产品合格率97%以上；模具浇注约75m，产品合格率约74%。
实施例3
镁锭熔化后，将温度提高至735℃，分别先后加入合金总量的2.5~3.5wt%的Zn和5.5~6.5wt%的Al，待其充分熔化后，搅拌25分钟， 725℃范围内静置30~35分钟，捞渣；670~690℃范围内保温并进行电磁搅拌22分钟；将直径为3mm铁丝经400℃加热，将上述合金熔体注到结晶器，同时牵引铁丝，熔体在水冷端围绕铁丝发生凝固，形成外径为22mm的AZ63阳极棒，如图1所示。
对以上AZ63镁合金阳极棒，配备4人拉铸、4人模具浇注，工作八小时，拉铸约生产AZ63合金棒材1018m，产品合格率96%以上；模具浇注约95m，产品合格率约73%。
Claims (3)
1.一种镁合金阳极棒材的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）镁合金的熔炼：镁锭熔化后，将温度提高至730-740℃，分别先后加入合金总量的2.5-3.5wt%的Zn和5.5-6.5wt%的Al，待其充分熔化后，搅拌20~35分钟，得到Mg合金熔体；
（2）熔体的静置与等温处理：待合金熔体温度降到720~730℃时，静置30~35分钟，捞渣；
（3）强力电磁搅拌：待合金熔体温度降至670~690℃，保温并进行电磁搅拌；，搅拌时间约20~25分钟，得到AZ63镁合金熔体；
（4）AZ63阳极棒材的连铸与包覆：将铁丝经400~450℃加热，将上述AZ63镁合金熔体注到自制结晶器，同时牵引铁丝，速度为220~280cm/min，AZ63镁合金熔体在水冷端围绕铁丝发生凝固，形成AZ63镁合金阳极棒。
2.根据权利要求1所述的镁合金阳极棒材的加工方法，其特征在于，步骤（4）中所述铁丝直径为3mm。
3.根据权利要求1所述的镁合金阳极棒材的加工方法，其特征在于，步骤（4）中所述AZ63镁合金阳极棒的外径为22mm。
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