材料加工与成型3

1、黄光胜材料加工与成型3主要内容： 挤压 轧制 锻造 冲压 挤压是采用挤压杆（或凸模）将放在挤压筒（或凹模）内的坯料压出模孔或流入特定的孔隙而成型的塑性加工方法。挤压可以生产管、棒、型、线材以及各种机械零件。挤压类型可分许多种。 正向挤压（正挤压） 正向挤压（反挤压） 侧向挤压 玻璃润滑挤压 静液挤压 连续挤压将金属挤压时制品流出方向与挤压轴运动方向相同的挤压，称为正挤压。是最基本的挤压方法，具有技术最成熟、工艺操作简单、生产灵活性大等特点。正挤压的基本特征是，挤压时坯料与挤压筒之间产生相对滑动，存在着很大的外摩擦，且在大多数情况下，这种摩擦是有害，它使金属流动不均匀，导致制品的组织与性能不均匀

2、。正挤压金属挤压时制品流出方向与挤压轴运动方向相反的挤压，称为反挤压。由于金属坯料与挤压筒壁之间无相对滑动，挤压能耗较低（所需挤压力较小）。金属流动主要集中在模孔附近的领域，因而制品沿长度方向的性能均匀。但是该技术目前还不完善，主要体现在挤压操作较为复杂，间隙时间较正挤压长，挤压制品质量的稳定性仍需进一步提高等。反挤压金属挤压时制品流出方向与挤压轴运动方向垂直的挤压称为侧向挤压。由于其设备结构和金属流动特点，侧向挤压主要用于电线电缆行业各种复合导线的成形，以及一些特殊的包覆材料成形。也利用其强烈剪切变形来制备高性能新材料的研究。侧向挤压 主要用于钢铁以及钛合金、钼金属等高熔点材料的管棒材和简单

3、型材的成形。主要特征是在变形材料与工具之间有一层处于高黏性的熔融玻璃，以减轻坯料与工具之间的摩擦，并起到隔热作用。使用温度范围一般为6001200 .玻璃润滑挤压静液挤压时坯料不直接与挤压筒内表面产生接触，二者之间介以高压介质，施加于挤压轴上的挤压力通过高压介质传递到坯料上而实现挤压。静液挤压时，坯料与挤压筒内表面之间几乎没有摩擦存在，接近于理想润滑状态，金属流动均匀。同时，坯料周围存在较高的静水压力，有利于提高坯料的变形能力。主要用于各种包覆材料、低温超导材料、难加工材料、精密型材等的成形。由于使用了高压介质，生产率低。静液挤压是英国原子能局的D. Green于1971年发明的Conform

4、连续挤压法，使挤压真正实现连续挤压。是利用变形金属与工具之间的摩擦力而实现挤压的。由旋转槽轮上的矩形断面槽和固定模座所组成的环行通道起到普通挤压法中挤压筒的作用，当槽轮旋转时，借助于槽壁上的摩擦力不断地将杆状坯料送入而实现连续挤压。连续连续挤压挤压1、优点（1）因处于挤压加工状态的金属，受三向压应力的作用，所以可以得到比轧制、锻造更大的塑性变形；（2）在生产过程中，改变挤压制品的品种方便，往往只需改变挤压工具即可办到；（3）挤压制品的精度高，挤压制品有较高的机械性能；（4）从铸锭到挤压制品一次挤压即可成形，所用时间短。2、缺点（1）挤压工具处于高温、高压条件下工作，挤压工具要用优质耐热钢材，对

5、加工及热处理要求严格，因而挤压工具成本较高，消耗量较大；（2）铸锭尺寸受挤压筒限制，生产过程又间断进行，故与轧制相比，生产效率低；（3）金属废料损失较大，收得率低；（4）挤压制品长度方向的组织和机械性能不够均匀。1、装料 挤压时，为了便于将坯料装入挤压筒内，一般根据挤压筒内径大小不同，坯料直径应比挤压筒内径小0.5-10mm，小挤压筒取下限，大挤压筒取上限。理论上用填充系数Rf来表示这一差值： 式中 Ft：挤压筒面积； F0：坯料原始断面积0/FFRtf 由于挤压坯料直径小于挤压筒内径，因此在挤压轴压力的作用下，根据最小阻力定律，金属首先向间隙流动，产生镦粗，直到金属充满挤压筒。这一过程一般又

6、称为填充挤压过程或填充挤压阶段。 当坯料原始长度与直径之比在34以下时，填充时坯料在挤压筒内首先会产生单鼓，金属向与挤压筒壁之间的空隙流动，同时一小部分金属流入模孔。2、填充挤压阶段（镦粗）、填充挤压阶段（镦粗） 当坯料的长度过长时，即长度与直径比大于45时，填充时会产生双鼓形变形。在挤压筒的中部产生一个封闭空间，随着填充的进行，此空间体积减少，气体压力增加，继而进入坯料表面的微裂纹中，这些裂纹通过模子时被焊合，则在制品表面形成气泡，或者在未能焊合出模孔后形成起皮。 当然，当长径比小于34时，在填充时产生单鼓形，也可能会在模子与筒壁交界部位形成密封空间（如图），同样可给挤压制品带来气泡、起皮等

7、缺陷，并且坯料和挤压筒间隙越大，即填充系数越大，产生缺陷的可能性越大，所形成的缺陷越严重。 因此，一般情况下，在坯料能顺利装入挤压筒的原则下，填充系数尽可能小。图4.7模子与筒壁交界部位形成密封空间 基本挤压阶段是从金属开始流出模孔到正常挤压过程即将结果时为止。（1）挤压力变化 此阶段，当挤压工艺参数与边界条件（坯料温度、挤压速度、坯料与挤压筒壁之间的摩擦条件）无变化时，随着挤压的进行，挤压力逐渐减少。 3、基本挤压阶段 金属在基本挤压阶段的流动特点因挤压条件不同而异，以一般情况下圆棒正挤压为例，其金属的流动特征如图所示。 （2）金属流动特点平行于挤压轴线的纵向网络线在进出模孔时发生了方向相反

8、的两次弯曲，其弯曲角度由中心层向外逐渐增加，表明金属内外层变形具有不均匀性。 横向网格线在进入变形区后发生弯曲，变形前位于同一网格线上的质点，变形后靠近中心部位的质点比边部的质点超前许多，即在挤压变形过程中，金属质点的流动速度是不均匀的。产生原因有两点：第一，中心部位正对着模孔，流动阻力比边部小。第二，外表面受到挤压筒壁和挤压模表面的摩擦作用，使外运金属的流动进一步受到阻碍而滞后。 变形区：将每一纵向线两次弯曲的弯折点分别连接起来可得到两个曲面，这两个曲面所包围的体积称为变形区。在理想情况下，这两个曲面同心球面。实际的变形区界面既非球面也非平面，其形状主要取决于外摩擦条件和模具的形状，包括模孔

9、的大小，甚至变形区可以扩展到挤压筒内整个坯料体积。 4.10挤压变形区死区：金属不发生流动的区域。挤压过程中，根据最小阻力定律，金属将选择一条较易流动的路径流动，从而形成死区。 u由于死区和塑性区的边界存在着剧烈滑移区，导致死区也缓慢地参与流动，死区的体积逐渐减少。u 影响死区的因素有：模角，摩擦条件，挤压比，挤压温度 终了挤压阶段的一个显著特点是金属径向流动速度增加。在垫片未进入变形区前，变形区体积保持不变，金属从模孔中流出的量与进入变形区的量相等。当垫片进入变形区后，变形区体积减少，塑性区与刚性区交界面积减少，在挤压速度、流出速度和挤压比不变的条件下，要满足体积不变条件，势必增加径向流速以

10、弥补金属轴向供给量的不足，致使金属流动进入紊流状态。4、终了挤压阶段 终了挤压阶段的另一个特点是挤压力迅速上升。（1）径向流动速度增加，导致金属与垫片间的滑动速度增加；（2）挤压筒内金属的体积减少，冷却较快，变形抗力增加；（3）死区也参与变形。挤压缩尾：挤压缩尾是终了挤压阶段的一种特有缺陷，是坯料表面氧化物、油污脏物及其他表面缺陷（如砂眼、气孔等）进入制品内部而形成的。根据这种缺陷在制品断面上的位置，可将缩尾分为中心缩尾、环形缩尾、皮下缩尾三种。 为了不使缩尾流入制品，保证产品品质，在挤压后期，当金属开始发生倒流形成缩尾以前停止挤压。并将这部分未挤压出的金属毛坯切除。被切除的金属毛坯称为残料或

11、压余。残料的厚度与挤压方法、挤压筒直径、合金、制品直径或厚度有关，一般根据经验来决定，取挤压筒直径的1030%.。5、残料1、挤压比的选择 挤压系数的大小对产品的组织、性能和生产效率有很大的影响，当挤压系数过大时，则铸锭长度必须缩短（压出长度一定时），几何废料也随之增加。同时，由于挤压比的增加会引起挤压力的增加。如果挤压比选择过小，则因金属组织变形程度小，力学性能满足不了技术要求。对于铝合金，为了满足力学性能要求，一般8。型材的为1045，棒、带材为1025。挤压小截面型材时，根据挤压的合金不同，可以采用100-200。 模孔个数与模孔的排列：主要由型材外形复杂程序、产品品质和生产管理情况，以

12、及挤压筒直径来确定。一般是14孔，最多有12孔。其目的是减少挤压比，提高生产效率。 挤压温度是挤压参数中最活跃的因素，它不但影响挤压过程的进行，还影响收得率、产品的质量以及力学性能等。从理论上考虑，应根据合金的相图、塑性图、和再结晶图，即挤压温度应低于合金的固相线高于再结晶温度，并且是塑性较好的温度，但实际上远比此复杂。 挤压筒、垫片、模具的温度一般比挤压温度低，以补偿由于摩擦热、变形热而引起的温升。2、挤压温度选择。 选择挤压速度的原则是，在保证制品不产生表面裂纹毛刺和扭拧、弯曲、波浪、间隙、扩（并）口以及尺寸等重量问题的前提下，当挤压机能力允许时，速度越快越好。但挤压速度的确定同挤压温度一

13、样，也十分复杂。挤压速度的大小受合金、状态、毛料、尺寸、挤压方法、挤压力、工具、制品复杂程度、挤压温度、模孔数量、润滑条件等的影响。3、挤压速度： 铝及铝合金：通常挤压温度在400-500之间，挤压比为630、3080不等，制品流出速度1.530m/min。而挤压纯铝可高达100m/min. 铜合金：挤压温度随合金成分变化范围宽，通常在600-900，如黄铜(含Zn为30%)挤压温度为750-840。挤压比较大，最大通常在100以上，最高可达300。制品流出速度较快，最高为200、300m/min.4、挤压工艺举例 就实际生产中广泛采用的普通热挤压而言，挤压制品的组织与其它加工方法(例如轧制、

14、锻造)相比，其特点是在制品的断面与长度方向上都很不均匀，一般是头部晶粒粗大，尾部晶粒细小；中心晶粒粗大，外层晶粒细小(热处理后产生粗晶环的制品除外)。挤压制品组织不均匀性的另一特点是部分金属挤制品表面出现粗大晶粒组织。 挤压制品的组织在断面上和长度上出现不均匀性，主要是由于不均匀变形而引起的。 造成挤压制品组织不均匀性的另一因素是挤压温度与速度的变化。 例如，在挤压制品的前端中心部分，由于变形不足，特别是在挤压比很小(R5)时，常保留一定程度的铸造组织。因此，生产中按照型材壁厚或棒材直径的不同，规定在前端切去100300mm的几何废料。 在挤压制品的中段主要部分上，当变形程度较大时(R1012

15、)，其组织和性能基本上是均匀的。变形程度较小时(R610)，其中心和周边上的组织特征仍然是不均匀的，而且变形程度越小，这种不均匀性越大。25m用低挤压比挤压的AZ31B镁合金管材组织低温挤压AZ31B镁合金棒材时的混晶组织50m挤压制品组织的不均匀性还表现在某些金属或合金在挤压或随后的热处理过程中，在其外层出现粗大晶粒组织，通常称之为粗晶环。图4.17 LY11挤压棒材和LYl2挤压型材淬火后的粗晶环组织 根据粗晶环出现的时间，可将其分为两类。 第一类是在挤压过程中即已形成的粗晶环，例如纯铝、MB15镁合金挤压制品的粗晶环等。这类粗晶环的形成原因是，金属的再结晶温度比较低，可在挤压温度下发生完

16、全再结晶。如前所述，由于模子形状约束与外摩擦的作用造成金属流动不均匀，外层金属所承受的变形程度比内层大，晶粒受到剧烈的剪切变形，晶格发生严重的畸变，从而使外层金属再结晶温度降低，容易发生再结晶并长大，形成粗晶组织。由于挤压不均匀变形是从制品的头部到尾部逐渐加剧的，因而粗晶环的深度也由头部到尾部逐渐增加。 由于挤压不均匀变形是绝对的，所以任何一种挤压制品均有出现第一类粗晶环的倾向，只是由于有些合金的再结晶温度比较高，在挤压温度下不易产生再结晶和晶粒长大(例如LF21、HPb591等挤制品在锻造前的加热过程中同样会产生粗晶环)，或者因为挤压流动相对较为均匀(例如紫铜的氧化皮具有良好的润滑作用，静液

17、挤压时），不足以使外周层金属的再结晶温度明显降低，而不容易出现粗晶环。第一类粗晶环 第二类粗晶环是在挤制品的热处理过程中形成的，例如含Mn、Cr、Zr等元素的热处理可强化铝合金(LY11、LY12、LY2、LD2、LD5、LD10、LC4等)。这些铝合金挤制品在淬火后，常可出现较为严重的粗晶环组织。 这类粗晶环的形成原因除与不均匀变形有关外，还与合金中含Mn、Cr等抗再结晶元素有关。Mn、Cr等元素固溶于铝合金中能提高再结晶温度，合金中的化合物MnAl6、CrAl7、Mg2Si、CuAl2等可阻止再结晶晶粒的长大。挤压时，由于模具几何约束与强烈的摩擦作用，使外层金属流动滞后于中心部分，外层金属

18、内呈很大的应力梯度和拉附应力状态，因此促进了Mn的析出，使固溶体的再结晶温度降低，产生一次再结晶，但因第二相由晶内析出后呈弥散质点状态分布在晶界上，阻碍了晶粒的集聚长大。因此，在挤压后铝合金制品外层呈现细晶组织。在淬火加热时，由于温度高，析出的第二相质点又重新溶解，使阻碍晶粒长大的作用消失，在这种情况下，一次再结晶的一些晶粒开始吞并周围的晶粒迅速长大，形成粗晶组织，即粗晶环。而在挤压制品的中心区，由于挤压时呈稳定流动状态，变形比较均匀，又由于受压附应力作用，不利于锰的析出，使中心区金属的再结晶温度较高，不易形成粗晶。第二类粗晶环 减少或消除粗晶环的最根本方法，应该围绕两个方面采取措施：一是尽可

19、能减少挤压时的不均匀变形，二是控制再结晶的进行。 在挤压制品中，常常可以观察到层状组织。所谓层状组织，也称片状组织，其特征是制品在折断后，呈现出与木质相似的断口，分层的断口表面凹凸不平，分层的方向与挤压制品轴向平行，继续塑性加工或热处理均无法消除这种层状组织。铝青铜挤压制品容易形成层状组织。 层状组织对制品纵向(挤压方向)力学性能影响不大，而使制品横向力学性能降低。例如，用带有层状组织的材料做成的衬套所能承受的内压要比无层状组织的材料低30左右。 根据实际生产经验证明，产生层状组织的基本原因是在坯料组织中存在大量的微小气孔、缩孔，或是在晶界上分布着未被溶解的第二相或者杂质等，在挤压时被拉长，从

20、而呈现层状组织。层状组织一般出现在制品的前端，这是由于在挤压后期金属变形程度大且流动紊乱，从而破坏了杂质薄膜的完整性，使层状组织程度减弱。 防止层状组织出现的措施，应从坯料组织着手，减少坯料柱状晶区，扩大等轴晶区，同时使晶间杂质分散或减少。另外，对于不同的合金还有一些相应的解决层状组织的办法。例如，据研究认为，使6A02合金中Mn含量(质量分数)超过0.18时，层状组织可消失；对于铝青铜的层状组织，适当地控制铸造结晶器的高度(不大于200mm)可消除或减少层状组织。 挤压制品的变形和组织不均匀性必然相应地引起力学性能不均匀性。一般来说，实心制品(未经热处理)的心部和前端的强度(b、s)低，伸长

21、率高，而外层和后端的强度高，伸长率低，如图.挤压棒材纵向和横向上的力学性能不均匀 挤压制品力学性能的不均匀性也表现在制品的纵向和横向性能差异上(即各向异性)。挤压时的主变形图是两向压缩一向延伸变形，使金属纤维都朝着挤压方向取向，从而使其力学性能的各向异性较大。挤压比为7.8的锰青铜棒各方向上的力学性能如表所示。一般认为，制品的纵向与横向力学性能不均匀，主要是由于变形织构的影响，但还有其他方面的原因。即挤压后的制品晶粒被拉长；存在于晶粒间金属化合物沿挤压方向被拉长；挤压时气泡沿晶界析出等。表锰青铜棒各方向上的力学性能 当挤压比较小时，制品中心层和周边力学性能不均匀性严重，而当挤压比增大时，性能的

22、不均匀性减小，如图当变形程度20%时，棒材强度在内部和外层是相同的，当继续增加变形程度时，其差值增加，当变形程度增加到90%时，沿断面性质的差异减小且逐渐消失。同时也从其他金属及合全的试验得到证买。因此一般选90%以上的变形程度最适宜。变形程度20%以下时由于制品的力学性能差而不用。 挤压效应是指某些铝合金挤压制品与其他加工制品(如轧制、拉伸和锻造等)经相同的热处理后，前者的强度比后者高，而塑性比后者低。这一效应是挤压制品所独有的特征，下表所示为几种铝合金以不同加工方法经相同淬火时效后的抗拉强度值。几种铝合金以不同加工方式经相同淬火时效后的强度，MPa 产生挤压效应的原因，一般认为有如下两个方

23、面： (1)由于挤压使制品处在强烈的三向压应力状态和二向压缩一向延伸变形状态，制品内部金属流动平稳，晶粒皆沿挤压方向流动，使制品内部形成较强的织构。(2)由于Mn、Cr等抗再结晶元素的存在，使挤压制品内部在热处理后仍保留着加工织构，而未发生再结晶。 在大多数情况下，铝合金的挤压效应是有益的，它可保证构件具有较高的强度，节省材料消耗，减轻构件重量。但对于要求各个方向力学性能均匀的构件(如飞机大梁型材)，则不希望有挤压效应。 材料的组织细化是一种可以同时提高材料强度和塑性的有效手段。传统的细化处理工艺，如添加晶粒细化剂或者采用热机械处理等，可在一定程度上有效细化晶粒，成功地将晶粒细化到10m的数量

24、级。但很难将晶粒细化到5m以下。 剧烈塑性变形(severe plastic deformation，SAPD)是近30年来迅速发展的一种制备纳米组织的方法，被国际材料学界公认为是制备块状纳米(晶粒大小小于100 nm) 和超细晶材料(晶粒大小为100 nm1m) 的最有前途的方法。1. 等通道角加工（ ECAP） ECAP 是20 世纪80 年代Seg al 等在研究纯剪切变形的基础上发展起来的。ECA P 的初衷是在不改变材料横截面形状的情况下， 使材料产生剧烈的塑性变形, 从而使重复变形成为可能。20 世纪90年代初Valiev 等发现， 利用该方法可以使材料获得大应变，从而有效细化晶粒

25、，之后ECAP 不断发展和完善，成为目前最成熟的SPD 工艺之一。等通道角挤压的等通道角挤压的4 4种路径种路径传统ECAP 局限性 采用传统ECAP 对材料进行挤压变形时具有一定的局限性，即在每道次挤压变形后，须把材料取出后再放进去，而不是通过中间转换部分来实现材料的快速进出转换以获得较多挤压道次及高压应变，这使得工作过程繁琐，同时浪费时间。同时ECA P 受设备结构等的限制，不能用于制备大体积板材。严重制约了ECAP 的工业推广。近年, 已有众多学者致力于设计新模具和工艺。多级连续弯曲通道ECAP 多级连续弯曲通道ECAP 的特点是通道连续弯曲， 一次挤压相当于几次传统的ECAP 变形，可

26、以不断地由进料端加入坯料，而由出口处得到大变形的试样,效率较高，可节省75%以上的时间。试样组织结构演化分析和显微硬度测试均证明了多级连续弯曲通道ECAP 的变形方式， 等同于路线C 的传统单道次。旋转模等径角挤压RD-ECAP RD-ECAP 在一套模内就可以实现试样的连续挤压， 提高了工作效率，同时， 由于避免了试样的重复取出与装入， 能够方便的控制挤压温度。当然，多级连续弯曲通道ECAP 和RD-ECAP的局限性同样明显，即挤压路径单一，模具的角度难以调整，以及试样的纵横比太小等。( Equal Channel Angular Rolling, RCAR)连续限制板带剪切( contin

27、uous confined strip shearing, C2S2) 工艺。1.7mm1.7mm2.高压扭转 高压扭转具有很强的晶粒细化能力，被认为是剧烈塑性变形中细化能力最强的工艺，得到的纳米晶粒均匀，尺寸大约为100nm。并且高压扭转工艺参数灵活可调，可以方便的调节累积应变，施加压力和变形速度等。 但是目前的高压扭转工艺存在几个问题：首先，HPT方法只能用于制备圆盘状试样，其直径10mm20mm，厚度0.21.0mm，样品尺寸受到极大的限制。连续高压扭转3. 累积叠轧焊 累积叠轧焊(Accumulative roll-bonding, ARB，又称累积轧制-复合法)是由日本大阪大学SAI

28、TO 等首次提出并逐步发展起来的一种变形方法。目前，由于ARB 工艺易于在传统轧机上实现，制备的板材具有层压复合钢板的特性，因此可用于各种材料的制备中。4 多向锻造 多向锻造(Multiple forging, MF)是20 世纪90 年代由SALISHCHEV 等提出的对块状试样加工成形获得超细晶组织的一种新型方法。该技术的原理等同于多次自由锻造过程，即依次沿不同的轴向锻压材料，在变形过程中晶粒因发生动态再结晶而得到细化。5.反复折皱-压直法 工件经过多次反复折皱、压直后获得较大的塑性变形, 实现晶粒细化。与其他SPD 法相比, RCS 最大的进步在于能够方便的利用现有的轧辊设备制备大体积板

29、材, 并且有可能实现连续生产, 具备工业应用的可能性。 RCS 的主要局限性在于，难以实现长度方向上的均匀细化。虽然可以通过增加道次来提高细化组织的均匀性， 但是过多地增加道次又将导致板材厚度的降低以及微裂纹的萌生， 限制模压(Constrained groove pressing, CGP)的提出是在2002 年, Shin采用该方法在商业纯铝上实现了晶粒细化。CGP 是在不改变试样断面形状的情况下, 经过多次反复压弯、压直,使试样受到的应变不断累积, 从而达到细化晶粒的目的。1. 形变诱导晶粒细化 位错变形机制 在ECAP、HPT、SE、ARB、RCS和TE等成形过程中发现了剪切带，剪切带

30、的交叉、增殖，导致微观组织的破碎，使其逐渐演变成等轴胞和亚晶结构。剪切应力位错模型是SPD 细化晶粒机理中得到研究者认可最多的模型。 孪晶变形机制 晶界滑移和扭转变形机制 SPD 法制备金属微纳米材料最主要的微观结构特征是含有高密度位错的大角度晶界和晶界上的非平衡结构。非平衡晶界和亚晶界上的晶格严重畸变，晶界上的位错密度极高，晶界极不稳定，处于高能状态，有向低能态平衡晶界转变的趋势。 在多向锻造（MF） 工艺过程中，热机械变形细化晶粒是主要的细化机制。尽管MF 工艺的变形温度低于0. 5Tm，但由于累计的塑性变形很大，导致动态再结晶温度下降，实际MF 加工是在动态再结晶区间内进行的。 在往复镦

31、拔挤变形使粒子在材料中不断的混合和重新分配。晶粒和粒子碰撞、破碎、孔洞闭合，材料中晶粒和粒子的尺寸逐渐变小3.3.1 初步认识镁镁条在氧气中燃烧烟花中的镁粉燃烧闪光粉照明弹镁光灯主要成份镁粉 2008年4月25日凌晨，南京浦口浦泗路启镁镁业有限公司发生大火。 2007年8月11日，深圳龙岗平湖街道的一家镁合金工厂的抽风机发生爆炸，两层楼的玻璃被震碎。名工人在这起意外事故中受轻伤。 2011年3月4日晚20时43分，宁波余姚市长元路一电动工具有限公司发生火灾，两层厂房被大火烧毁，过火面积约400平米据了解，该车间是负责给镁合金制品喷漆的，员工一度认为是油漆烧起来了。 2005/07/21清晨5时

32、30分许，宝安区龙华富士康工业区内一镁合金厂的生产车间发生爆炸造成起火。镁合金相关事故 2010-03-14上午10时30分许，位于长沙泉塘附近的一轻合金材料工厂突发火灾，存放在仓库内的近30吨镁铝合金发生剧烈爆炸。事发后，长沙消防部门紧急赶到现场，与当地相关工作人员一起扑救近4个小时，终于在下午2时许，将大火控制。30吨镁铝爆炸放强光用了15车土才灭掉火。所幸事发当时工厂内的工人不多并及时撤离，未造成人员伤亡。 2013年4月25日晚8点，台州市路桥区峰江街道一金属堆场，十多吨金属镁发生爆燃。据当地街道的工作人员介绍，起火的金属堆场并不正规，这些金属镁应该是“洋垃圾”，“金属镁这样简易地堆在

33、一起保存，遇到少量火源，就会剧烈燃烧起来。” 2013年11月27日晚6时30分许，嘉瑞集团旗下位于深圳龙岗平湖的创金美科技公司熔烧房突然爆炸起火，随后引燃了工厂两栋4层楼高的楼房。工厂内部员工怀疑是储存在仓库的镁粉遇火引发此次事故。直到晚8时30分，记者才辗转赶到事发现场。只见现场两栋4层楼高的厂房全部着火，明火把两栋楼房烧得通红，火苗和浓烟分别蹿起几米十几米高。尽管消防人员已经赶到，并且在方圆几公里内四处取水灭火，但是大火无减弱的迹象。镁合金相关事故 2014年5月13日下午4时许，东京町田市成濑的金属加工公司的一家工厂发生爆炸火灾，造成8名工作人员不同程度重轻伤，其中1人昏迷。 警视厅表

34、示，该工厂1层的仓库内放有镁和铝，事发当时作业员正在该厂房进行焊接作业，不知是什么原因导致产生火花，致使约80公斤的镁和约20公斤的铝燃烧，引发火灾。 东北轻合金加工厂1965-1978年发生了四起铝镁粉尘爆炸事故，其中第四起检修多管除尘器爆炸：1978年12月12日，镁粉工段在检修多管除尘器时，发生重大爆炸伤亡事故。多管除尘器是引用生产炭素材料工厂用的除尘设备，内吊装有2001500毫米的钢管25根，没有固定，生产16年没有检修过。在12月12日检修过程中，一名工人站在多管除尘器内管上端，用铝线绑着破布反复清除排气管内壁附着的镁粉，使粉尘大量悬浮在空气中，空气中镁粉浓度达到了爆炸条件。当清理

35、活动中，由于排气管叶轮、套管内壁或其外壁与钢板格撞击产生火花，引起镁粉爆炸。当场死亡5人，重伤2人，轻伤4人，厂房三楼面积432平方米全部炸毁，直接经济损失22万余元。 2014年8月2日7时34分，位于江苏省苏州市昆山市昆山经济技术开发区的昆山中荣金属制品有限公司抛光二车间发生特别重大铝粉尘爆炸事故，当天造成75人死亡、185人受伤。事故发生后，最终统计146人死亡，114人受伤，直接经济损失3.51亿元。 经查明，事故的直接 原因是：事故车间除尘系统较长时间未按规定清理，铝粉尘集聚。除尘系统风机开启后，打磨过程产生的高温颗粒在集尘桶上方形成粉尘云。1号除尘器集尘桶锈蚀 破损，桶内铝粉受潮，

36、发生氧化放热反应，达到粉尘云的引燃温度，引发除尘系统及车间的系列爆炸。因没有泄爆装置，爆炸产生的高温气体和燃烧物瞬间经除尘管 道从各吸尘口喷出，导致全车间所有工位操作人员直接受到爆炸冲击，造成群死群伤。 2015年2月10日在江苏省昆山市人民法院第一次公开开庭审理。被告人吴基滔作为公司法定代表人，被告人林伯昌作为公司总经理，被告人吴升宪作为公司经理兼安全生产主管，其行为均触犯了中华人民共和国刑法第一百三十五条的规定，均应当以重大劳动安全事故罪追究其刑事责任。 国务院事故调查组出具事故调查报告认定，该事故是一起特别重大生产安全责任事故。事故发生的主要原因是中荣公司无视国家法律，违法违规组织项目建

37、设和生产，违法违规进行厂房设计与生产工艺布局，违规进行除尘系统设计、制造、安装、改造，车间铝粉尘集聚严重，安全生产管理混乱，安全防护措施不落实。司法机关已采取措施人员（18人），建议给予党纪、政纪处分的人员（35人，昆山市委书记被免职市长被撤职）。事故原因（一）直接原因：由于一系列违法违规行为，整个环境具备了粉尘爆炸的五要素，引发爆炸。粉尘爆炸的五要素包括：可燃粉尘、粉尘云、引火源、助燃物、空间受限。（二）管理原因：1.中荣公司无视国家法律，违法违规组织项目建设和生产，是事故发生的主要原因。（1）厂房设计与生产工艺布局违法违规。事故车间厂房原设计建设为戊类，而实际使用应为乙类。生产线布置过密。

38、通道中放置了轮毂，造成疏散通道不畅通。（2）除尘系统设计、制造、安装、改造违规。除尘器本体及管道未设置导除静电的接地装置、未按粉尘爆炸泄压指南（GB/T15605-2008）要求设置泄爆装置，集尘器未设置防水防潮设施，集尘桶底部破损后未及时修复。（3）车间铝粉尘集聚严重。铝镁粉加工粉尘防爆安全规程（GB17269-2003）规定的23米/秒支管平均风速计算，该总风量应达到31850 立方米/小时，原始设计差额为9.6%。现场除尘系统吸风量不足。同时，企业未按规定及时清理粉尘。（4）安全生产管理混乱。中荣公司安全生产规章制度不健全、不规范，盲目组织生产，未建立岗位安全操作规程，现有的规章制度未落

39、实到车间、班组。未建立隐患排查治理制度，无隐患排查治理台账。风险辨识不全面，对铝粉尘爆炸危险未进行辨识，缺乏预防措施。未开展粉尘爆炸专项教育培训和新员工三级安全培训，安全生产教育培训责任不落实，造成员工对铝粉尘存在爆炸危险没有认知。（5）安全防护措施不落实。事故车间电气设施设备不符合爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-1992）规定，均不防爆，电缆、电线敷设方式违规，电气设备的金属外壳未作可靠接地。现场作业人员密集，岗位粉尘防护措施不完善，未按规定配备防静电工装等劳动保护用品，进一步加重了人员伤害。 2.苏州市、昆山市和昆山开发区安全生产红线意识不强、对安全生产工作重视不够，是事故发生的重要原因。 3.负有安全生产监督管理责任的有关部门未认真履行职责，审批把关不严，监督检查不到位，专项治理工作不深入、不落实，是事故发生的重要原因。 4.江苏省淮安市建筑设计研究院