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劣質鎂合金壓鑄設備可能造成的災害事故及安全質量問題

劣質鎂合金壓鑄設備可能造成的災害事故及安全質量問題
   壓鑄作業需將熔化的鎂液以70~100米/秒的速度(澆口處)射入模腔成型。由于熔化的鎂液易燃易爆,遇氧氣劇烈燃燒,遇水爆炸,遇鐵銹、含水份的混凝士、含硅的耐火材料等均會起劇烈的反應,且火災時難以撲滅?;馂囊淮蟛荒軗渚?,故對其壓鑄成套裝備的性能、可靠性、安全性要求極高,劣質的設備是極易造成災害事故的。在摸索應用的過程中,國內外均發生過很多因設備問題造成的重大安全事故。舉例如下:
   1998年12月,日本兵庫縣一壓鑄工場發生鎂熔爐坩堝破裂泄漏事故,大量鎂液流出到機器床身和地面,繼而發生大火,工場全部燒毀,多人傷亡。
   1999年3月,日本三重縣一工場發生熔融鎂液泄漏起火事故,鎂液由坩堝腐蝕孔中流出,與爐內隔熱耐火材料反應起火,車間燒毀。
 
  1996年至2001年間,陜西西北林機廠采用老式普通冷室壓鑄機和土法簡易熔爐生產鎂合金殼體,多次發生重大安全事故。一次高溫鎂液射入模腔時突發爆炸,炸開鎖模機構,火球沖出,使當時正在現場的該廠總工藝師等人受傷;一次熔爐坩堝腐蝕穿孔泄漏起火,白光耀眼,火勢迅速擴散,該廠緊急用卡車調運細砂,將機器熔爐全部堆覆,才使火勢得到初步控制。
    一般情況下,鎂液初始的、小面積的起火尚能采取一些措施撲救,一旦發生大火或蔓延、爆炸,則是無法控制撲救的,將會造成巨大的人員、財產傷亡損失。
    為了保證安全的生產與長期生產使用及惡劣使用條件下的可靠性,對鎂合金全壓鑄設備的質量要**極高的,與普通機械設備不同,不具備強大綜合技術實力的廠家生產的劣質設備,極易造成重大的災害事故。列舉如下:
    1)劣質坩堝在6500C以上(外層在7000C以上)高溫條件下長期
    生產,外層易迅速氧化,內層因鎂液的腐蝕和SF6保護氣體的腐蝕也會迅速浸蝕深入,穿孔后熔化的鎂液流出起火爆炸將造成重大災害事故,用傳統土法的蓋劑保護更會加劇腐蝕進程。
    上等設備的坩堝采用特殊研制的復合材料制成,內層耐腐蝕,外層耐熱、耐高溫氧化,可避免嚴重的穿孔事故。
   2)上等壓鑄設備的保護氣體控制**、穩定,氣體成份、流量穩定均有足夠保障,并具有在突發停電、突發事故等情況下的特殊自動保護裝置,安全性極高。劣質設備氣體成份、流量控制不準確,極易因濃度、流量過低造成熔爐起火或因濃度、流量過高造成熔爐迅速腐蝕、鎂液泄漏起火爆炸,并缺少特別情況下的可靠的自動保護措施。
 
  3)上等設備采用特殊研制的耐火材料,不與鎂液反應,劣質材料采用普通耐火材料,在發生鎂液泄漏時易與之發生劇烈反應起火爆炸。
    4)上等設備采用特殊研制的德國進口熱作鋼材,能耐高溫鎂合金的腐蝕,并能在650~7000C高溫下保持良好的高溫性能如硬度、抗拉強度、屈服強度、韌性、抗蠕變性能和抗回火穩定性。劣質設備采用普通熱作鋼材,不能耐高溫鎂合金液的腐蝕并難以保持良好的高溫性能,變形、破裂或泄漏后極易造成在高壓(400~800kgf/cm2)、高速(70~100m/s)下高溫鎂合金液的飛濺傷人或爆炸起火事故。
    5)上等設備對壓射系統的控制**、科學、可靠,劣質設備設計不成熟,采用元件、材料質量低、不可靠,易于發生安全及壓鑄產品質量事故。上等設備采用上等國際品牌液壓元件,工作極為可靠且不漏油。劣質設備采用劣質液壓元件,工作不可靠且絕大部分漏油,泄漏的油污與脫模劑噴灑的水分混合形成油水積聚在機器周邊,一旦與高溫鎂液接觸即易發生爆炸。
    在設備的綜合性能、質量方面,二者更是有著顯著的差距。坩堝材質不佳、保護氣體成份不穩定均會影響合金的成份和性能,造成壓鑄件的內在質量下降,例如冷、熱裂傾向的迅速增加,綜合機械性能下降,耐蝕性達不到要求等。壓射系統的性能不穩定也會造成鑄件內部組織疏松、壓鑄產品機械性能不穩定及其它各種壓鑄缺陷。
    4、結語:
   鎂合金壓鑄件在汽車制造業中也有廣泛的市場和很大應用潛力。由于鎂合金壓鑄件對汽車輕量化、高速、節油等整體功能效果明顯,因此受到汽車廠商的高度重視,鎂合金鑄件每年以20-25%的速度增加。一些典型件,比如方向盤、離合器外殼等有鎂合金壓鑄件取代的趨勢,我國由于鎂合金壓鑄的發展時間不長,國內一些廠商進入時還比較謹慎,其實只要擁有上等可靠的鎂合金壓鑄設備,輔以合理的壓鑄工藝和安全措施,鎂合金壓鑄就很容易成功,而且,鎂合金壓鑄也是很有前景的一項事業。
 
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