鋅合金壓鑄新工藝的發(fā)展

鋅合金壓鑄是傳統(tǒng)壓鑄行業(yè)重要的壓鑄產(chǎn)品之一，但傳統(tǒng)的鋅合金壓鑄制造商卻跟不上時代的步伐。 如何探索新工藝，使鋅合金壓鑄成為壓鑄行業(yè)的新行業(yè)。

鋅合金壓鑄是ZnA1-Cu-Mn系列的四元合金，由于熔點(diǎn)低、機(jī)械性能好、電鍍方便，被廣泛用作各種類型的壓鑄部件。 目前，中國珠江三角洲鋅合金壓鑄量達(dá)到20萬噸/~300，000噸/a，主要用于生產(chǎn)各種等級的玩具和汽車零部件。

鋅合金壓鑄的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)逐漸統(tǒng)一，其組成要求基本相同，但壓鑄合金的類型不同，效果也完全不同。 有些合金反應(yīng)良好，其他合金有缺陷，這與生產(chǎn)過程有關(guān)。 本文比較了各種影響因素，對新生產(chǎn)工藝進(jìn)行了研究，并制備了壓鑄鋅產(chǎn)品進(jìn)行比較。

各種鋅合金壓鑄工藝的比較

燃?xì)庠钌a(chǎn)工藝

使用高純度鋅溶液作為合金生產(chǎn)的原料，使用燃?xì)庠畋苊庥捎诨旌掀魅刍鴮?dǎo)致鐵增加的現(xiàn)象。 采用石墨錐控制流技術(shù)，在±0.3Kg范圍內(nèi)控制合金錠的重量。 工藝簡單，生產(chǎn)成本低。 然而，氣體爐的缺點(diǎn)是直接收率低，機(jī)械攪拌導(dǎo)致合金溶液的組成變差。

電爐制造工藝

高功率功率頻率爐用于熔化鋅來去除爐渣，鋅溶液從爐口流出，然后流入無芯爐，熔化合金元素材料，形成合金溶液。 切屑裝置用于倒入合金液體，通過斜槽流入保持爐，用機(jī)械勺子沖洗，然后注入鋅型。

這個過程的大缺點(diǎn)是，在從無芯爐到電阻爐的切屑過程中會產(chǎn)生更多的渣。 線性錠鑄造機(jī)的蠕動振動對合金錠表面的質(zhì)量形成效果不佳。 同時，能源消耗也很大。

鋅合金壓鑄制備新技術(shù)

比較上述兩個工藝，可以發(fā)現(xiàn)冶煉設(shè)備的選擇和冶煉過程的控制是影響鋅鑄造產(chǎn)品生產(chǎn)的重要因素。

選擇溶解裝置

廣泛使用的爐體包括燃料油反射爐、氣體反射爐和感應(yīng)爐。 從確保產(chǎn)品質(zhì)量的角度來看，無芯爐是生產(chǎn)鋅壓鑄合金的熔煉設(shè)備，原因如下：

（1） 高氣密性，可以添加或不帶涂層劑，如木炭。

（2） 無芯爐自動攪拌，降低勞動強(qiáng)度，降低鐵工具與鋅合金熔融金屬接觸的可能性。 （3）爐內(nèi)熔融金屬攪拌速度快，均勻，反應(yīng)完全，熔渣生成效果好，合金成分非常均勻。

控制冶煉過程

現(xiàn)有兩種冶煉工藝。 一種是先熔化銅，再加鋁、鋅和鎂，另一種是鋁和銅主合金的熔化，然后熔化鋅合金。 前者必須在1000°C以上的高溫下工作，在生產(chǎn)中很少使用。 后者被廣泛使用，但高溫操作和復(fù)雜程序仍存在缺陷。 本文在鋅鑄造過程中直接制備鋅基合金。 也就是說，所需量的銅首先被添加到熔融鋅中，然后鋁、鎂和剩余的鋅按此順序添加。 該過程具有以下控制點(diǎn)：

（1） 溫度控制

當(dāng)溫度升高時，金屬氧化物膜溶解，保護(hù)效果喪失。 但是，在高溫下快速熔化時，可以減少氧化倦怠。 受控熔融溫度通常比合金液相線溫度高100-200°C。

（2） 純化劑的管理。

純化劑用于脫氣和去除合金液體的渣。 在 450°C 至 750°C 時，將氯化銨壓入貝爾格，去除鋅合金溶液中約 80% 的氧化物和 70% 的金屬間化合物，以確保合金的質(zhì)量。 然而，在試驗(yàn)中，使用氯化銨純化（約占金屬材料總重量的0.12%），合金的熔融損失率增加，只為了澄清方法，緊湊的橫截面結(jié)構(gòu)，合金錠包括渣和夾雜物。 因此，生產(chǎn)可以根據(jù)回收材料的數(shù)量以及要添加的氯化銨量來決定是否執(zhí)行拖曳操作。

（3） 鋁-銅中間液的控制

使用鋁-銅中間溶液的目的是促進(jìn)添加某些合金元素，這些合金元素熔點(diǎn)高，不易熔化，以便更地控制鈦、氧化鋁等成分。 其次，使用中間液體可以避免熔體過熱，縮短熔煉時間，減少燃燒損失。 中間液首先熔化熔融金屬，然后加熱到特定溫度，然后批量添加高熔點(diǎn)金屬。 該方法的關(guān)鍵是創(chuàng)造良好的動態(tài)條件，增加基材和合金元件之間的直接接觸面，不斷更新。

比較測試產(chǎn)品的性能

3#鋅合金壓鑄產(chǎn)品采用特定工廠的鋅錠開發(fā)。 鋅合金壓鑄的化學(xué)成分是標(biāo)準(zhǔn)化的，在美國和澳大利亞等發(fā)達(dá)往往保持一致。 表1顯示了該測試產(chǎn)品的化學(xué)成分和相應(yīng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)成分。 從表1可以看出，測試產(chǎn)品的化學(xué)成分完全符合相應(yīng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求。 表 2 顯示了此測試產(chǎn)品與相應(yīng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的機(jī)械性能比較。 我們發(fā)現(xiàn)，在這次測試中制備的3#合金不僅具有化學(xué)成分，而且具有達(dá)到公司標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械性能。

（1）由于爐體具有良好的密封性能，良好的爐渣效果，能降低勞動強(qiáng)度，便于操作，因此建議在合金生產(chǎn)中選擇無芯爐。

（2） 新工藝使用熔融鋅中銅的合金溶解。 這使您能夠控制成分，從而在鋅溶解和鑄造過程中直接制備鋅合金。

（3）新工藝制備的3#合金的化學(xué)成分和機(jī)械性能達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 證明該工藝合理，為進(jìn)一步膨脹鋅合金試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。