镁合金易燃易爆吗?镁合金的用途有哪些?

镁合金在常温下放置是不会燃烧的。不过在切削加工中必须注意防火。

镁合金切削工艺的火灾危险

1 镁屑质活泼,高温下极易燃烧。镁合金切削过程中,镁屑切口处大部分是未氧化的镁和镁合金。由于金属镁属一级遇湿易燃品,着火点及最小引燃能量低,加之切屑薄而小,比表面积大,因此高温环境下在空气中极易燃烧。

2 高速切削时会产生高温,引燃镁屑。机械加工时,为充分发挥刀具的切削能,提高生产效率和工件质量,一般要求较高的切削速度。而高速度的切削往往会使金属切屑的温度高达700°C~ 1 000°C,当缺乏冷却液的有效供应时,高温将足以引燃镁屑起火。

3 镁屑燃烧温度高,火灾蔓延速度快,扑救难度大。镁一旦发生火灾,其燃烧温度可达3 000°C,燃烧热值高达25 121 kJ/kg。当镁屑呈粉状时与空气混合遇火能发生爆炸。此外,由于镁高温时遇水可发生化学反应放出氢气,故金属镁火灾中,水、泡沫、四氯化碳等灭火剂都受到限制,干粉、卤代烷灭火剂的灭火效果亦不明显,扑救难度大。

镁合金切削加工工艺火灾预防

1 控制好切削速度。切削热的产生与切削速度呈同比例增长,因此切削速度对切削温度影响极大。在实际工作中我们发现,不同的切削速度产生的切削热会使切屑的表面氧化膜颜色发生变化。因此,通过不同切削速度下的镁合金切削氧化膜颜色,便可估算出安全的车床主轴转速。

2 正确选择切削液。除非机械构造本身限制,在镁合金切削加工时应始终充分供应切削液以及时降低切屑温度。考虑到镁的化学特,切削液的选择应避免采用可燃、具有强氧化及含水量较高的液体,从而防止冷却液遇高温镁屑燃烧或反应放热起火。

3 强化易燃、可燃物品的监管。冷加工切削过程中使用的润滑油及精密机床使用的液压油、导轨油、主轴油等大多为可燃液体,而且一般储油量都较大,如普通机床液压油约有20 kg~70 kg。所以日常工作中应加强设备的检修与维护,保持机床完好,严防漏油。对清洁机床后遗留的油抹布、油棉纱等,应及时清理,并与镁屑相隔离。

镁合金的用途:

1、航空航天工业、军工领域、交通领域(包括汽车工业、飞机工业、摩托车工业、自行车工业等)、3C领域等

镁合金的特点可满足于航空航天等高科技领域对轻质材料吸噪、减震、防辐射的要求,可大大改善飞行器的气体动力学能和明显减轻结构重量。从20世纪40年代开始,镁合金首先在航空航天部门得到了优先应用。B-36重型轰炸机每架用4086kg镁合金簿板;洛克希德F-80喷气式歼击机镁板机翼,使结构零件从47758个减少到16050个;“大力神”火箭使用了600kg的变形镁合金;“季斯卡维列尔”卫星中使用了675kg的变形镁合金; 直径约1米的“维热尔”火箭壳体是用镁合金挤压管材制造的。我国的歼击机、轰炸机、直升机、运输机、民用机、机载雷达、地空导弹、运载火箭、人造卫星、飞船上均选用了镁合金构件:一个型号的飞机最多选用了300-400项镁合金构件;一个零件的重量最重300kg;一个构件的最大尺寸达2m多。在军工方面需要镁合金板材以提高结构件强度,减轻装备重量,提高武器命中率。

2、国防工业领域

由于镁及镁合金耐冲击,如果能够开发出与铝合金耐蚀能相当的镁合金,则其在兵器等各种军用领域将有着广阔的应用前景。如照明弹用镁粉、穿甲弹用高比强度镁合金弹托材料,以及可用变形镁合金制造的战术航空导弹舱段、副翼蒙皮、壁板和雷达、卫星上用的镁合金井字梁、相机架和外壳等零件。 武器轻量化是现代兵器的发展趋势,利用镁合金取代现有武器上的一些零部件正成为各国研究的热点。有关单位已分别通过锻造或铸造成型方式开发出了变形镁合金冲锋枪机匣、枪尾、提把、前扶手、枪托体、大托弹板、瞄具座、小弹匣座以及军用铸造合金发动机进出水管和发动机滤座等军品武器用零部件,其中部分对耐蚀耐磨有较高要求的军用镁合金零部件还被通过协和涂层的方法进行了相应的表面处理。目前,这些研制生产出的军用镁合金零部件已进入实际演示验证和考核阶段,预计不久将得到初步应用。

3、镁合金在汽车工业的应用

镁合金汽车零件的好处可简单归纳为:密度小,可减轻整车重量,间接减少燃油消耗量;镁比强度高于铝合金和钢,比刚度接铝合金和钢,能承受一定负荷;镁具有良好的铸造和尺寸稳定,容易加工,废品率低;镁具有较高阻尼系数,减振量大于铝合金和铸铁,用于壳体可降低噪声,用于座椅、轮圈可以减少振动,提高汽车的安全和舒适。早在1930年镁合金就用于一辆赛车上的活塞和欧宝汽车上的油泵箱。上世纪六十年代在有的车上用量达到23千克,主要用作阀门壳、空气清洁箱、制动器、离合器、踏板架等;上世纪八十年代初,严格控制铁、铜、镍等杂质含量,镁合金的耐蚀得到了解决,同时,成本下降又大大促进了镁合金在汽车上的应用。从上世纪九十年代开始,欧美、日、韩开始把镁合金用于汽车零件上。