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產(chǎn)品推薦

鋅合金壓鑄的新工藝探究

來(lái)源: 譽(yù)格壓鑄    人氣:5209    發(fā)布時(shí)間: 2020-06-12 

 鋅合金壓鑄為ZnA1一Cu-Mn系四元合金

,由于具有熔點(diǎn)較低
、力學(xué)性能優(yōu)良且易電鍍等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用作各類壓鑄零件
。目前我國(guó)珠江三角洲一帶鋅合金壓鑄的用量達(dá)2O萬(wàn)t/a~30萬(wàn)t/a
,主要用于生產(chǎn)各種檔次的玩具及汽車零部件等

鋅合金壓鑄的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)盡管已漸趨統(tǒng)一, 其成分要求大致相同

,但不同種類的壓鑄合金使用的效果卻存在很大差異
。有的合金反映良好,有的就較差
,這與生產(chǎn)工藝有關(guān)
。本文通過(guò)對(duì)各種影響因素比較,探索出新的生產(chǎn)工藝
,并制備出壓鑄鋅產(chǎn)品進(jìn)行比較

鋅合金壓鑄的新工藝探究

各類鋅合金壓鑄工藝比較

煤氣爐生產(chǎn)工藝

使用高純鋅液作為合金生產(chǎn)原料

,用煤氣爐避免了因攪拌機(jī)熔化而出現(xiàn)的增鐵現(xiàn)象。為了控制合金錠重在±0.3Kg范圍以內(nèi)
,采用石墨錐控制流量技術(shù)
。該工藝流程簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低
。但煤氣氣爐的缺陷是直收率低
,機(jī)械攪拌使合金液的成分均勻性差。

電爐生產(chǎn)工藝

用大功率工頻有芯爐將鋅熔化并除掉熔渣

,然后將鋅液從爐子開(kāi)孔處流出
,再流人無(wú)芯爐,將合金元素物料熔化并形成合金液
。利用傾翻裝置將合金液倒出
,通過(guò)溜槽流入保溫爐內(nèi),再通過(guò)機(jī)械勺舀出
,然后注入鋅模內(nèi)

該工藝最大的缺陷是從無(wú)芯爐到電阻爐的傾翻過(guò)程中產(chǎn)生的浮渣較多。且直線鑄錠機(jī)的爬行振動(dòng)對(duì)合金錠表面的質(zhì)量形成不利

。同時(shí)能耗較大
。 


鋅合金壓鑄制備新工藝

通過(guò)對(duì)以上兩種工藝的比較,發(fā)現(xiàn)熔煉設(shè)備的選用

、熔煉工藝的控制是影響壓鑄鋅產(chǎn)品生產(chǎn)的重要因素

熔煉設(shè)備的選用

應(yīng)用較為廣泛的熔爐有燃油反射爐、燃?xì)夥瓷錉t

、感應(yīng)爐等
。從確保產(chǎn)品質(zhì)量這一觀點(diǎn)看,工頻無(wú)芯爐是生產(chǎn)鋅壓鑄合金的最佳熔煉設(shè)備
,其理由是:

(1)密封性好

,可以少加或者不加木炭等覆蓋劑。

(2)無(wú)芯爐是自動(dòng)攪拌

,既降低勞動(dòng)強(qiáng)度又減少鐵質(zhì)工具與鋅合金熔體接觸的機(jī)會(huì)
。(3)爐內(nèi)熔體攪拌速度快而均勻,并能充分反應(yīng)作用
,故造渣效果好
,合金成分非常均勻。

熔煉工藝的控制

現(xiàn)有的熔煉工藝有兩種:一種是先熔銅再加鋁鋅鎂

;另一種是預(yù)先熔制鋁銅中間合金再熔制鋅合金
。前者須在超過(guò)l000℃ 的高溫下操作,生產(chǎn)中很少采用;后者雖被廣泛采用
,但仍有高溫操作且工序繁雜的缺點(diǎn)
。本文采用在鋅熔鑄過(guò)程中直接制備鋅系列合金。即先將所需銅量加入鋅熔體熔化
,再依次加入鋁鎂和剩余鋅量
。該工藝有如下控制要點(diǎn)。

(1) 溫度的控制

溫度越高

,金屬氧化膜溶解而失去保護(hù)作用
。但高溫快速熔煉時(shí)也可減少氧化燒損?div id="m50uktp" class="box-center"> ?刂迫蹮挏囟纫话愀哂诤辖鹨合嗑€溫度以上100℃~200℃

(2) 精煉劑的控制。

精煉劑用于合金液的除氣

、除渣
。在450℃~750℃時(shí)用鐘罩壓入氯化銨,可去除鋅合金液中近80%的氧化物和70%的金屬間化合物
,從而使合金質(zhì)量得以保證
。但試驗(yàn)亦發(fā)現(xiàn),使用氯化銨精煉(量約金屬料總重的0.12%)會(huì)使合金熔損率增大
,而僅用靜置澄清的辦法
,也能獲得斷面組織致密、無(wú)熔渣及夾雜物的合金錠
。因此
,生產(chǎn)上可根據(jù)回爐料多少來(lái)決定是否進(jìn)行造渣操作以及需要加入的氯化銨量。

(3) 鋁銅中間液的控制

 使用鋁銅中間液的目的

,是為了便于加入某些熔點(diǎn)較高且不易熔解的合金元素
,以便更準(zhǔn)確地控制成分,如鈦
、鋯等。其次使用中間液可以避免熔體過(guò)熱
,縮短熔煉時(shí)間和降低燒損
。中間液以熔合法制備,先熔化易熔金屬并過(guò)熱至一定溫度再將難熔金屬分批加入而制成
。此法的關(guān)鍵在于創(chuàng)造良好的動(dòng)力學(xué)條件
,增大和不斷更新基體金屬與合金元素的直接接觸面。

試驗(yàn)產(chǎn)品性能比較

利用某廠的鋅錠開(kāi)發(fā)制備了3#鋅合金壓鑄產(chǎn)品

。鋅合金壓鑄其化學(xué)成分已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化
,而且在美、澳等發(fā)達(dá)國(guó)家趨于一致
。將本試驗(yàn)產(chǎn)品的化學(xué)成分與相應(yīng)企標(biāo)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)成分列于表1
。由表1可知
,試驗(yàn)產(chǎn)品的化學(xué)成分完全符合相應(yīng)企標(biāo)的質(zhì)量要求。本試驗(yàn)產(chǎn)品與相應(yīng)企標(biāo)產(chǎn)品的機(jī)械性能對(duì)照見(jiàn)表2所示
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?梢?jiàn)本試驗(yàn)制備的3#合金,不僅化學(xué)組成而且機(jī)械性能均達(dá)到了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)論

(1) 合金制取選擇工頻無(wú)芯爐為宜

,因?yàn)樵摖t密封性好,造渣效果好
,并能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和利于操作

(2) 新工藝?yán)昧算~在鋅熔體內(nèi)的合金熔化,能準(zhǔn)確控制成分

,故能在鋅熔鑄過(guò)程中直接制備鋅合金

(3) 新工藝制備的3#合金的化學(xué)成份、機(jī)械性能均達(dá)到 行業(yè)企標(biāo)

。證明該工藝是合理的
,從而為進(jìn)一步進(jìn)行鋅合金的擴(kuò)大試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。

標(biāo)簽: 鋅合金壓鑄