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劣质镁合金压铸设备可能造成的灾害事故及安全质量问题

劣质镁合金压铸设备可能造成的灾害事故及安全质量问题
   压铸作业需将熔化的镁液以70~100米/秒的速度(浇口处)射入模腔成型。由于熔化的镁液易燃易爆,遇氧气剧烈燃烧,遇水爆炸,遇铁锈、含水份的混凝士、含硅的耐火材料等均会起剧烈的反应,且火灾时难以扑灭。火灾一大不能扑救,故对其压铸成套装备的性能、可靠性、安全性要求极高,劣质的设备是极易造成灾害事故的。在摸索应用的过程中,国内外均发生过很多因设备问题造成的重大安全事故。举例如下:
   1998年12月,日本兵库县一压铸工场发生镁熔炉坩埚破裂泄漏事故,大量镁液流出到机器床身和地面,继而发生大火,工场全部烧毁,多人伤亡。
   1999年3月,日本三重县一工场发生熔融镁液泄漏起火事故,镁液由坩埚腐蚀孔中流出,与炉内隔热耐火材料反应起火,车间烧毁。
 
  1996年至2001年间,陕西西北林机厂采用老式普通冷室压铸机和土法简易熔炉生产镁合金壳体,多次发生重大安全事故。一次高温镁液射入模腔时突发爆炸,炸开锁模机构,火球冲出,使当时正在现场的该厂总工艺师等人受伤;一次熔炉坩埚腐蚀穿孔泄漏起火,白光耀眼,火势迅速扩散,该厂紧急用卡车调运细砂,将机器熔炉全部堆覆,才使火势得到初步控制。
    一般情况下,镁液初始的、小面积的起火尚能采取一些措施扑救,一旦发生大火或蔓延、爆炸,则是无法控制扑救的,将会造成巨大的人员、财产伤亡损失。
    为了保证安全的生产与长期生产使用及恶劣使用条件下的可靠性,对镁合金全压铸设备的质量要求是极高的,与普通机械设备不同,不具备强大综合技术实力的厂家生产的劣质设备,极易造成重大的灾害事故。列举如下:
    1)劣质坩埚在6500C以上(外层在7000C以上)高温条件下长期
    生产,外层易迅速氧化,内层因镁液的腐蚀和SF6保护气体的腐蚀也会迅速浸蚀深入,穿孔后熔化的镁液流出起火爆炸将造成重大灾害事故,用传统土法的盖剂保护更会加剧腐蚀进程。
    优质设备的坩埚采用特殊研制的复合材料制成,内层耐腐蚀,外层耐热、耐高温氧化,可避免严重的穿孔事故。
   2)优质压铸设备的保护气体控制精确、稳定,气体成份、流量稳定均有足够保障,并具有在突发停电、突发事故等情况下的特殊自动保护装置,安全性极高。劣质设备气体成份、流量控制不准确,极易因浓度、流量过低造成熔炉起火或因浓度、流量过高造成熔炉迅速腐蚀、镁液泄漏起火爆炸,并缺少特别情况下的可靠的自动保护措施。
 
  3)优质设备采用特殊研制的耐火材料,不与镁液反应,劣质材料采用普通耐火材料,在发生镁液泄漏时易与之发生剧烈反应起火爆炸。
    4)优质设备采用特殊研制的德国进口热作钢材,能耐高温镁合金的腐蚀,并能在650~7000C高温下保持良好的高温性能如硬度、抗拉强度、屈服强度、韧性、抗蠕变性能和抗回火稳定性。劣质设备采用普通热作钢材,不能耐高温镁合金液的腐蚀并难以保持良好的高温性能,变形、破裂或泄漏后极易造成在高压(400~800kgf/cm2)、高速(70~100m/s)下高温镁合金液的飞溅伤人或爆炸起火事故。
    5)优质设备对压射系统的控制精确、科学、可靠,劣质设备设计不成熟,采用元件、材料质量低、不可靠,易于发生安全及压铸产品质量事故。优质设备采用优质国际名牌液压元件,工作极为可靠且不漏油。劣质设备采用劣质液压元件,工作不可靠且绝大部分漏油,泄漏的油污与脱模剂喷洒的水分混合形成油水积聚在机器周边,一旦与高温镁液接触即易发生爆炸。
    在设备的综合性能、质量方面,二者更是有着显著的差距。坩埚材质不良、保护气体成份不稳定均会影响合金的成份和性能,造成压铸件的内在质量下降,例如冷、热裂倾向的迅速增加,综合机械性能下降,耐蚀性达不到要求等。压射系统的性能不稳定也会造成铸件内部组织疏松、压铸产品机械性能不稳定及其它各种压铸缺陷。
    4、结语:
   镁合金压铸件在汽车制造业中也有广泛的市场和很大应用潜力。由于镁合金压铸件对汽车轻量化、高速、节油等整体功能效果明显,因此受到汽车厂商的高度重视,镁合金铸件每年以20-25%的速度增加。一些典型件,比如方向盘、离合器外壳等有镁合金压铸件取代的趋势,我国由于镁合金压铸的发展时间不长,国内一些厂商进入时还比较谨慎,其实只要拥有优质可靠的镁合金压铸设备,辅以合理的压铸工艺和安全措施,镁合金压铸就很容易成功,而且,镁合金压铸也是很有前景的一项事业。
 
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