大通：镁合金产品及加工技术的领跑者

     随着环境保护标准的提高和技术的进步，绿色制造将成为21世纪制造业发展的主要方向。镁合金作为绿色制造轻量化的一种新型材料，其较好的加工性能、较强的机械性能、重量轻、韧性好屏蔽性好，特别是具有极强的回收性能，越来越受到人们的青睐。

　目前，镁合金推广应用和镁合金自行车产业化开发，已成为了天津自行车行业在“十一五”计划期间实施的重点项目，也是提升天津自行车产品综合竞争力和增强行业自主创新能力的关键项目。这一重大项目在去年下半年出台以来，引起了国内外业界的强烈关注，各地媒体刊物广泛报道，尤其吸引全国各地镁金属企业、高校科研院所专家学者和广大厂商纷纷参展和考察交流。

　作为天津镁合金自行车产业链中重要企业之一的大通公司，一直以来坚持开放式开发，在不断引进德国先进技术的同时，能做到又好又快的开发建设。他们为缩短研制周期并抢占镁合金产业技术和市场的制高点，审时度势开展工作；通过对国外同行的考察，行业发展水平的比较，在多方搜集信息的基础上再上新项目，2005年开展了大量的技术和小型试验工作，成功研发和试生产出镁合金电动车、自行车零部件产品，尤其是使用德国精铸技术连铸的镁合金棒材挤压出的，用于镁合金电动车、自行车车架焊接的各种不同型号的型材管材，具有更高强度的抗阻尼减震性、耐腐蚀性及可焊性，其个项指标和性能均达到国际领先水平。以镁合金代替传统的钢、铝合金等材料，生产用于新型镁合金自行车、电动车车架的型材管材，及配套的镁合金衣架、支架、轮辋等车料产品。大通公司作为车料生产厂家，有着较强的生产能力，镁合金材料的开发可实现产品联动转化，产业纵向延伸，达到双重利润的功效。掀起自行车、电动车车料材料学革命，提高企业产品附加值，增强企业的核心竞争能力。

　根据标准只有当材料的各项物理指标达到要求才能被应用在自行车上，镁的抗弯，抗拉，耐腐性能不好，必须添加相应的不同金属元素变成镁合金，来改善其物理特性。镁合金的应用开发在欧美已经相当成熟，然而国内在这方面还相对落后。公司曾经在开发前期从山西和其他一些省份购买镁合金，但所出产品均未达到技术指标。据研究，变形镁合金铸锭的质量对变形材的应用起到基础和决定性作用,其质量将直接决定并影响着加工产品的好坏。镁合金坯料的制备过程与铝合金相比要复杂很多，相关的数据、理论对生产的指导极其有限，实际生产中要获得高质量（高纯度）的镁合金坯料，挑战性很大。

　大通公司所使用德国配方和加工技术，采用水冷压半连续连铸机，连铸过程实现了双膜拉铸和自动化控制，半连续铸造过程的控制对生产高品质的镁合金坯料也至关重要。在结晶器给定的情况下，不同牌号和规定的合金，因结晶速度要求不同，其结晶器的高度和给水角度会有所不同。连铸过程中需要控制的工艺参数主要是连铸温度、连铸速度和冷却水压，任何一项的改变均会引起坯料质量的变化。铸造过程必须保持结晶器内液面的稳定，并提供足够的气体保护，必须控制原材料中有害金属杂质Fe、Ni、Si及溶剂、氧化夹杂等的含量，这些也是坯料质量好坏的关键因素。在精炼过程中多次添加多种稀土元素，并且通过控制拉棒的温度和速度，使晶粒细化，减少氧化夹杂并控制其向镁合金液扩散，加之有效且环保的气体保护措施，生产出高质量，自身防腐性能强，并适合加工使用的镁合金坯料。而且使用德国配方和加工技术制作的焊丝与母材匹配性能好，利于焊接。变形镁合金挤压后结晶组织可以得到细化，部分铸造缺陷消除，强度和塑性大大提高，因此具有比铸造合金更优异的性能。大通公司的镁合金材料主要成分是镁铝锌锰，成分及化学元素含量接近AZ61和AZ31，适合挤压自行车型材管材，相比于同类挤压型材拥有更高的强度，抗拉和抗压强度好，热处理反应不明显，更适合焊接。镁合金防腐技术是镁合金产品开发的重点，大通公司部分镁合金产品表面使用微弧氧化防腐技术，德方提供的装饰性表面处理技术应用在那些对装饰性要求高的产品上，这项技术填补了国内空白。公司与唐山松下焊机合作，总结出一整套镁合金焊接工艺。镁合金管材焊接的镁合金车架通过检测，达到日本和欧盟自行车检测技术标准要求，材料处于国内领先水平。

　大通公司引用的德国配方和加工技术，所铸坯料采用原镁锭加合金及稀土元素熔炼生产，这种短流程的生产工艺能有效降低成本，还有废杂镁的也可直接配入熔炼制坯。这突破了铸态组织镁合金不能在低温或室温下冷挤压的技术难关，解决了镁合金自身防腐性能较差的问题。

　镁合金对成型技术、环境要求、设备要求程度较高。其它生产工艺如机加工和产品的表面处理抛光、氧化等均与铝合金类似，生产技术成熟，有较为稳定的生产工艺。大通公司在研究开发镁合金生产的同时，研究加工镁合金制品零部件等深加工工艺、焊接与防腐等问题，并与用材单位共同设计镁制品与解决深加工过程中遇到的工艺难题与材质问题，这对推广镁的应用大有好处。通过进一步培训, 大通的技术人员掌握了镁合金低能耗激光－电弧复合热源焊接、活性焊接、变极性等离子弧焊等先进连接技术的对接和搭界等各种焊接，焊接接头的抗拉强度、疲劳强度等动静载荷性能均达到母材的100％，达到了产业化应用的要求。