鋅合金壓鑄是傳統壓(ya)鑄(zhu)行業重要(yao)的(de)壓(ya)鑄(zhu)產品(pin)之一，但傳統的(de)鋅合金壓(ya)鑄(zhu)制造商卻跟不(bu)上時(shi)代的(de)步(bu)伐。 如何探索新工藝，使(shi)鋅合金壓(ya)鑄(zhu)成(cheng)為(wei)壓(ya)鑄(zhu)行業的(de)新行業。

鋅合金壓(ya)鑄(zhu)是(shi)ZnA1-Cu-Mn系列的四元合金，由于熔點(dian)低、機(ji)械性能好、電鍍方便，被廣(guang)泛用作各(ge)(ge)種類型的壓(ya)鑄(zhu)部(bu)件。 目前，中國珠江三(san)角(jiao)洲鋅合金壓(ya)鑄(zhu)量達(da)到20萬噸(dun)/~300，000噸(dun)/a，主要用于生產(chan)各(ge)(ge)種等級(ji)的玩(wan)具(ju)和汽車(che)零部(bu)件。

鋅(xin)合(he)金(jin)(jin)壓鑄的(de)(de)質量標準逐漸(jian)統一(yi)，其(qi)組成(cheng)要求基(ji)本(ben)相同，但壓鑄合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)類型不同，效果也完全不同。 有(you)些合(he)金(jin)(jin)反(fan)應良(liang)好，其(qi)他合(he)金(jin)(jin)有(you)缺陷，這與生(sheng)產過(guo)程有(you)關。 本(ben)文(wen)比較了(le)(le)各(ge)種影響(xiang)因素，對新生(sheng)產工藝進行了(le)(le)研究，并制備了(le)(le)壓鑄鋅(xin)產品進行比較。

各種鋅合金壓鑄工藝的比較

燃氣灶生產工藝

使用高(gao)純(chun)度鋅溶(rong)液作為(wei)合金生產(chan)的(de)原(yuan)料，使用燃氣灶避免由(you)于混合器熔(rong)化而導致(zhi)鐵(tie)增加的(de)現(xian)象(xiang)。 采用石墨錐控(kong)(kong)制(zhi)流技術(shu)，在±0.3Kg范圍(wei)內控(kong)(kong)制(zhi)合金錠的(de)重量。 工藝簡單，生產(chan)成本低。 然而，氣體爐的(de)缺(que)點是(shi)直接(jie)收率低，機械攪拌導致(zhi)合金溶(rong)液的(de)組(zu)成變差。

電爐制造工藝

高功(gong)率功(gong)率頻(pin)率爐(lu)用于熔(rong)化鋅來去(qu)除(chu)爐(lu)渣，鋅溶(rong)液從(cong)爐(lu)口流出，然(ran)后流入(ru)無芯爐(lu)，熔(rong)化合金元素材料，形成合金溶(rong)液。 切屑(xie)裝置用于倒入(ru)合金液體(ti)，通(tong)過(guo)斜槽流入(ru)保持爐(lu)，用機械勺(shao)子沖洗(xi)，然(ran)后注(zhu)入(ru)鋅型。

這個過程(cheng)的(de)大缺(que)點是，在(zai)從無芯爐(lu)到電阻爐(lu)的(de)切屑過程(cheng)中會產生(sheng)更多的(de)渣。 線性錠(ding)鑄造機的(de)蠕動振動對合金錠(ding)表面的(de)質(zhi)量形(xing)成效果不佳。 同時，能(neng)源消耗也很大。

鋅(xin)合金壓鑄制(zhi)備新技術

比較上述兩個工藝，可以發現冶煉設備(bei)的(de)(de)選擇和冶煉過程的(de)(de)控制是影響鋅鑄造產品(pin)生產的(de)(de)重要因(yin)素。

選擇溶解裝置

廣泛使用的(de)爐(lu)(lu)體(ti)包括(kuo)燃料油反射爐(lu)(lu)、氣體(ti)反射爐(lu)(lu)和感(gan)應爐(lu)(lu)。 從(cong)確保產(chan)品質(zhi)量(liang)的(de)角度來看，無芯爐(lu)(lu)是生產(chan)鋅壓鑄合金(jin)的(de)熔煉設備，原因如下：

（1） 高(gao)氣密性(xing)，可(ke)以添加或不帶涂層(ceng)劑，如木炭。

（2） 無芯爐(lu)自動攪拌，降低勞動強(qiang)度，降低鐵工具與鋅合金熔(rong)融金屬接觸的可能性(xing)。 （3）爐(lu)內熔(rong)融金屬攪拌速度快，均(jun)勻，反應完全，熔(rong)渣生成效果好，合金成分非常均(jun)勻。

控制冶煉過程

現(xian)有兩種冶煉(lian)工(gong)(gong)藝(yi)。 一種是先熔化銅，再加鋁、鋅(xin)(xin)和(he)(he)(he)鎂(mei)，另一種是鋁和(he)(he)(he)銅主合(he)(he)金的(de)(de)熔化，然后熔化鋅(xin)(xin)合(he)(he)金。 前者(zhe)必須(xu)在1000°C以(yi)上(shang)的(de)(de)高溫(wen)下(xia)工(gong)(gong)作，在生產中(zhong)很少使(shi)用。 后者(zhe)被廣泛使(shi)用，但高溫(wen)操作和(he)(he)(he)復雜程序仍(reng)存(cun)在缺陷。 本(ben)文(wen)在鋅(xin)(xin)鑄(zhu)造過(guo)程中(zhong)直接制(zhi)(zhi)備(bei)鋅(xin)(xin)基合(he)(he)金。 也就是說，所需量的(de)(de)銅首先被添加到(dao)熔融鋅(xin)(xin)中(zhong)，然后鋁、鎂(mei)和(he)(he)(he)剩余(yu)的(de)(de)鋅(xin)(xin)按此順序添加。 該過(guo)程具有以(yi)下(xia)控制(zhi)(zhi)點：

（1） 溫度控制

當溫度(du)升高時，金屬氧化物(wu)膜溶解(jie)，保護效果喪失。 但是，在高溫下快速熔(rong)化時，可以減少氧化倦怠。 受(shou)控熔(rong)融溫度(du)通常比合(he)金液相線溫度(du)高100-200°C。

（2） 純化劑(ji)的管理。

純(chun)化(hua)(hua)劑用于脫氣和去除合(he)金(jin)液(ye)體的(de)(de)渣(zha)(zha)。 在(zai) 450°C 至 750°C 時，將氯化(hua)(hua)銨(an)(an)壓入(ru)貝爾(er)格，去除鋅(xin)合(he)金(jin)溶液(ye)中(zhong)約 80% 的(de)(de)氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)和 70% 的(de)(de)金(jin)屬間化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)，以(yi)(yi)確保(bao)合(he)金(jin)的(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)(liang)。 然(ran)而，在(zai)試驗中(zhong)，使(shi)用氯化(hua)(hua)銨(an)(an)純(chun)化(hua)(hua)（約占(zhan)金(jin)屬材料總重量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)0.12%），合(he)金(jin)的(de)(de)熔融損(sun)失率增加，只(zhi)為了澄清方法，緊(jin)湊的(de)(de)橫截面(mian)結構，合(he)金(jin)錠包括(kuo)渣(zha)(zha)和夾雜物(wu)(wu)。 因此，生產可以(yi)(yi)根據(ju)回收(shou)材料的(de)(de)數(shu)量(liang)(liang)(liang)(liang)以(yi)(yi)及要添加的(de)(de)氯化(hua)(hua)銨(an)(an)量(liang)(liang)(liang)(liang)來決定是否執行拖曳(ye)操作。

（3） 鋁(lv)-銅中間液(ye)的控制

使(shi)用鋁(lv)-銅中(zhong)間(jian)(jian)溶液(ye)的(de)目的(de)是促(cu)進添(tian)加某些(xie)合金元(yuan)素，這些(xie)合金元(yuan)素熔(rong)點高，不(bu)易(yi)熔(rong)化(hua)，以便更地控制鈦、氧化(hua)鋁(lv)等成分。 其次，使(shi)用中(zhong)間(jian)(jian)液(ye)體可以避(bi)免(mian)熔(rong)體過熱，縮短熔(rong)煉時間(jian)(jian)，減少燃燒損失。 中(zhong)間(jian)(jian)液(ye)首先熔(rong)化(hua)熔(rong)融金屬(shu)，然(ran)后加熱到特定溫度，然(ran)后批量添(tian)加高熔(rong)點金屬(shu)。 該方法的(de)關(guan)鍵是創造良好的(de)動(dong)態條(tiao)件，增加基材和合金元(yuan)件之間(jian)(jian)的(de)直(zhi)接(jie)接(jie)觸面，不(bu)斷更新(xin)。

比較測試產品的性能

3#鋅合(he)金壓(ya)鑄產(chan)品(pin)(pin)采(cai)用特定(ding)工(gong)廠的(de)(de)鋅錠開(kai)發。 鋅合(he)金壓(ya)鑄的(de)(de)化學(xue)成分(fen)是標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)化的(de)(de)，在美國(guo)和澳大(da)利(li)亞等發達(da)(da)往往保持一致。 表1顯示(shi)了該測(ce)試(shi)(shi)產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)化學(xue)成分(fen)和相應(ying)的(de)(de)企(qi)(qi)業(ye)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)成分(fen)。 從(cong)表1可以(yi)看出，測(ce)試(shi)(shi)產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)化學(xue)成分(fen)完(wan)全符(fu)合(he)相應(ying)的(de)(de)企(qi)(qi)業(ye)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)質量(liang)要求。 表 2 顯示(shi)了此測(ce)試(shi)(shi)產(chan)品(pin)(pin)與(yu)相應(ying)企(qi)(qi)業(ye)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)機械(xie)性能比(bi)較。 我(wo)們發現，在這次測(ce)試(shi)(shi)中(zhong)制備的(de)(de)3#合(he)金不(bu)僅具有(you)化學(xue)成分(fen)，而且具有(you)達(da)(da)到公司標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)的(de)(de)機械(xie)性能。

（1）由于爐體具有良好(hao)的密封性能，良好(hao)的爐渣(zha)效果，能降(jiang)低勞動強度，便于操作，因(yin)此建議在合金生產(chan)中選擇無芯(xin)爐。

（2） 新工藝使用熔融鋅中銅的合金(jin)(jin)溶解(jie)。 這使您能夠控(kong)制成分，從而(er)在(zai)鋅溶解(jie)和鑄造過(guo)程中直(zhi)接制備鋅合金(jin)(jin)。

（3）新工藝(yi)制備的(de)3#合金的(de)化學成分(fen)和機械性能達到行業標準。 證(zheng)明該工藝(yi)合理(li)，為(wei)進一步(bu)膨脹(zhang)鋅合金試(shi)驗奠定了基礎。