[发明专利]镁合金熔体保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属熔体保护装置，尤其涉及一种专用于镁合金熔体的保护装置，属于金属材料及冶金技术领域。

背景技术

众所周知，镁是一种非常活泼的金属，与氧的亲和力很大，其表面层的致密系数小于1(0.74g/cm³)，以致镁合金熔炼过程中容易氧化，且表面生成的氧化膜比较疏松，因此，熔体保护是镁合金熔炼过程中的关键环节。

镁合金的熔体保护主要有两种方法，即熔剂保护和气体保护。其中，熔剂保护是利用低熔点的化合物在较低的温度下熔化成液态，在镁合金液面铺开，阻止镁液与空气接触从而起到保护作用。目前国内外常使用的保护熔剂是商品化的RJ系列熔剂，如中国发明专利申请号为200610109367.2，公开号为CN100398680C的专利提供了一种耐热镁合金熔剂，其组分主要为氯盐和氟盐。但使用保护熔剂熔炼通常会带来以下问题：(1)氯盐和氟盐高温下易挥发产生有毒气体，如HCl，HF等；(2)由于熔剂的密度较大，部分熔剂会随同镁液混入铸型造成“熔剂夹渣”；(3)熔剂挥发产生的气体有可能渗入合金液中，成为材料使用过程中的腐蚀源，加速材料腐蚀，降低使用寿命。因此，目前国外应用较多的熔体保护方法主要是气体保护。

气体保护法是在镁合金液的表面覆盖一层惰性气体或者能与镁反应生成致密氧化膜的气体，从而隔绝空气中的氧，传统的保护气体主要由SF₆，SO₂，CO₂，Ar和N₂等组成，如中国发明专利申请号为200910200322.X，公开号为CN102094130A的专利提供了一种镁合金熔炼保护气体，其组分主要为CHClF₂和CO₂，但使用该种气体保护也存在污染环境和腐蚀设备等问题。随着环保要求的日益提高，保护气体组成已发生重大变化，逐渐转变为空气、惰性气体、N₂、CO₂、SO₂、FC、HFC系列，甚至某些经过汽化的HFE7100、HFE7200或Novec612TM等醚、酮类多元混合气体。不过，这种多元气体定量混配需要复杂的混气装置和密封装置才能实现，而现有的镁合金熔体保护装置一般只针对气体保护，如中国发明专利申请号为200410022620.1，公开号为CN1584074A提供的镁合金熔炼保护气体装置，通常由两种气体各自从进口进入混合腔，经自由混合后完成输出，其存在选取气体单一、可操作性不强、成本过高、输出不稳定和浪费严重等问题，且无法使用特种液体或气液复合保护。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的不足，提供一种专用于镁合金熔体保护的装置，其集气体保护、液体保护和气液复合保护功能于一体，大幅提高镁合金熔体保护效果并降低熔炼成本与操作难度。

为实现以上目的，本发明通过如下技术方案解决其技术问题：

一种镁合金熔体保护装置，其包括定量多路给进系统、前级处理系统、自紊流发生系统、气态维生系统和定量多路节流脉冲输出系统，定量多路给进系统设置并连接于前级处理系统上端，自紊流发生系统的上部与前级处理系统相通，自紊流发生系统的下部与气态维生系统的上部相连，气态维生系统的下部连接到最下端的定量多路节流脉冲输出系统上。