锌合金压铸新工艺的发展

2020-03-031538

锌合金压铸是传统压铸行业重要的压铸产品之一,但传统的锌合金压铸制造商却跟不上时代的步伐。 如何探索新工艺,使锌合金压铸成为压铸行业的新行业。

锌合金压铸是ZnA1-Cu-Mn系列的四元合金,由于熔点低、机械性能好、电镀方便,被广泛用作各种类型的压铸部件。 目前,中国珠江三角洲锌合金压铸量达到20万吨/~300,000吨/a,主要用于生产各种等级的玩具和汽车零部件。

锌合金压铸的质量标准逐渐统一,其组成要求基本相同,但压铸合金的类型不同,效果也完全不同。 有些合金反应良好,其他合金有缺陷,这与生产过程有关。 本文比较了各种影响因素,对新生产工艺进行了研究,并制备了压铸锌产品进行比较。


各种锌合金压铸工艺的比较


燃气灶生产工艺


使用高纯度锌溶液作为合金生产的原料,使用燃气灶避免由于混合器熔化而导致铁增加的现象。 采用石墨锥控制流技术,在±0.3Kg范围内控制合金锭的重量。 工艺简单,生产成本低。 然而,气体炉的缺点是直接收率低,机械搅拌导致合金溶液的组成变差。


电炉制造工艺


高功率功率频率炉用于熔化锌来去除炉渣,锌溶液从炉口流出,然后流入无芯炉,熔化合金元素材料,形成合金溶液。 切屑装置用于倒入合金液体,通过斜槽流入保持炉,用机械勺子冲洗,然后注入锌型。


这个过程的大缺点是,在从无芯炉到电阻炉的切屑过程中会产生更多的渣。 线性锭铸造机的蠕动振动对合金锭表面的质量形成效果不佳。 同时,能源消耗也很大。


锌合金压铸制备新技术


比较上述两个工艺,可以发现冶炼设备的选择和冶炼过程的控制是影响锌铸造产品生产的重要因素。


选择溶解装置


广泛使用的炉体包括燃料油反射炉、气体反射炉和感应炉。 从确保产品质量的角度来看,无芯炉是生产锌压铸合金的熔炼设备,原因如下:


(1) 高气密性,可以添加或不带涂层剂,如木炭。


(2) 无芯炉自动搅拌,降低劳动强度,降低铁工具与锌合金熔融金属接触的可能性。 (3)炉内熔融金属搅拌速度快,均匀,反应完全,熔渣生成效果好,合金成分非常均匀。


控制冶炼过程


现有两种冶炼工艺。 一种是先熔化铜,再加铝、锌和镁,另一种是铝和铜主合金的熔化,然后熔化锌合金。 前者必须在1000°C以上的高温下工作,在生产中很少使用。 后者被广泛使用,但高温操作和复杂程序仍存在缺陷。 本文在锌铸造过程中直接制备锌基合金。 也就是说,所需量的铜首先被添加到熔融锌中,然后铝、镁和剩余的锌按此顺序添加。 该过程具有以下控制点:


(1) 温度控制


当温度升高时,金属氧化物膜溶解,保护效果丧失。 但是,在高温下快速熔化时,可以减少氧化倦怠。 受控熔融温度通常比合金液相线温度高100-200°C。


(2) 纯化剂的管理。


纯化剂用于脱气和去除合金液体的渣。 在 450°C 至 750°C 时,将氯化铵压入贝尔格,去除锌合金溶液中约 80% 的氧化物和 70% 的金属间化合物,以确保合金的质量。 然而,在试验中,使用氯化铵纯化(约占金属材料总重量的0.12%),合金的熔融损失率增加,只为了澄清方法,紧凑的横截面结构,合金锭包括渣和夹杂物。 因此,生产可以根据回收材料的数量以及要添加的氯化铵量来决定是否执行拖曳操作。


(3) 铝-铜中间液的控制


使用铝-铜中间溶液的目的是促进添加某些合金元素,这些合金元素熔点高,不易熔化,以便更地控制钛、氧化铝等成分。 其次,使用中间液体可以避免熔体过热,缩短熔炼时间,减少燃烧损失。 中间液首先熔化熔融金属,然后加热到特定温度,然后批量添加高熔点金属。 该方法的关键是创造良好的动态条件,增加基材和合金元件之间的直接接触面,不断更新。


比较测试产品的性能


3#锌合金压铸产品采用特定工厂的锌锭开发。 锌合金压铸的化学成分是标准化的,在美国和澳大利亚等发达往往保持一致。 表1显示了该测试产品的化学成分和相应的企业标准产品的标准成分。 从表1可以看出,测试产品的化学成分完全符合相应的企业标准质量要求。 表 2 显示了此测试产品与相应企业标准产品的机械性能比较。 我们发现,在这次测试中制备的3#合金不仅具有化学成分,而且具有达到公司标准的机械性能。


(1)由于炉体具有良好的密封性能,良好的炉渣效果,能降低劳动强度,便于操作,因此建议在合金生产中选择无芯炉。


(2) 新工艺使用熔融锌中铜的合金溶解。 这使您能够控制成分,从而在锌溶解和铸造过程中直接制备锌合金。


(3)新工艺制备的3#合金的化学成分和机械性能达到行业标准。 证明该工艺合理,为进一步膨胀锌合金试验奠定了基础。