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鋅合金壓鑄新工藝的發(fā)展

2022-12-19 0

鋅合金壓鑄是傳統壓鑄行業(yè)重要的壓鑄產(chǎn)品之一,但傳統的鋅合金壓鑄制造商卻跟不上時(shí)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、機械性能好、電鍍方便,被廣泛用作各種類(lèi)型的壓鑄部件。 目前,中國珠江三角洲鋅合金壓鑄量達到20萬(wàn)噸/~300,000噸/a,主要用于生產(chǎn)各種等級的玩具和汽車(chē)零部件。

鋅合金壓鑄的質(zhì)量標準逐漸統一,其組成要求基本相同,但壓鑄合金的類(lèi)型不同,效果也完全不同。 有些合金反應良好,其他合金有缺陷,這與生產(chǎn)過(guò)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


燃氣灶生產(chǎn)工藝


使用高純度鋅溶液作為合金生產(chǎn)的原料,使用燃氣灶避免由于混合器熔化而導致鐵增加的現象。 采用石墨錐控制流技術(shù),在±0.3Kg范圍內控制合金錠的重量。 工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低。 然而,氣體爐的缺點(diǎn)是直接收率低,機械攪拌導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(lái)去除爐渣,鋅溶液從爐口流出,然后流入無(wú)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(guò)斜槽流入保持爐,用機械勺子沖洗,然后注入鋅型。


這個(gè)過(guò)程的大缺點(diǎn)是,在從無(wú)芯爐到電阻爐的切屑過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生更多的渣。 線(xiàn)性錠鑄造機的蠕動(dòng)振動(dòng)對合金錠表面的質(zhì)量形成效果不佳。 同時(shí),能源消耗也很大。


鋅合金壓鑄制備新技術(shù)


比較上述兩個(gè)工藝,可以發(fā)現冶煉設備的選擇和冶煉過(guò)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、氣體反射爐和感應爐。 從確保產(chǎn)品質(zhì)量的角度來(lái)看,無(wú)芯爐是生產(chǎn)鋅壓鑄合金的熔煉設備,原因如下:


(1) 高氣密性,可以添加或不帶涂層劑,如木炭。


(2) 無(wú)芯爐自動(dòng)攪拌,降低勞動(dòng)強度,降低鐵工具與鋅合金熔融金屬接觸的可能性。 (3)爐內熔融金屬攪拌速度快,均勻,反應完全,熔渣生成效果好,合金成分非常均勻。


控制冶煉過(guò)程


現有兩種冶煉工藝。 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,但高溫操作和復雜程序仍存在缺陷。 本文在鋅鑄造過(guò)程中直接制備鋅基合金。 也就是說(shuō),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(guò)程具有以下控制點(diǎn):


(1) 溫度控制


當溫度升高時(shí),金屬氧化物膜溶解,保護效果喪失。 但是,在高溫下快速熔化時(shí),可以減少氧化倦怠。 受控熔融溫度通常比合金液相線(xiàn)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(shí),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,緊湊的橫截面結構,合金錠包括渣和夾雜物。 因此,生產(chǎn)可以根據回收材料的數量以及要添加的氯化銨量來(lái)決定是否執行拖曳操作。


(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(guò)熱,縮短熔煉時(shí)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(dòng)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(chǎng)的鋅錠開(kāi)發(fā)。 鋅合金壓鑄的化學(xué)成分是標準化的,在美國和澳大利亞等發(fā)達往往保持一致。 表1顯示了該測試產(chǎn)品的化學(xué)成分和相應的企業(yè)標準產(chǎn)品的標準成分。 從表1可以看出,測試產(chǎn)品的化學(xué)成分完全符合相應的企業(yè)標準質(zhì)量要求。 表 2 顯示了此測試產(chǎn)品與相應企業(yè)標準產(chǎn)品的機械性能比較。 我們發(fā)現,在這次測試中制備的3#合金不僅具有化學(xué)成分,而且具有達到公司標準的機械性能。


(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(dòng)強度,便于操作,因此建議在合金生產(chǎn)中選擇無(wú)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(guò)程中直接制備鋅合金。


(3)新工藝制備的3#合金的化學(xué)成分和機械性能達到行業(yè)標準。 證明該工藝合理,為進(jìn)一步膨脹鋅合金試驗奠定了基礎。



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