鋅合金壓鑄是(shi)傳統(tong)壓(ya)(ya)鑄(zhu)行(xing)業重要的(de)(de)壓(ya)(ya)鑄(zhu)產品之一，但傳統(tong)的(de)(de)鋅合金壓(ya)(ya)鑄(zhu)制造(zao)商(shang)卻跟不上(shang)時代的(de)(de)步伐。 如(ru)何探索新工藝，使鋅合金壓(ya)(ya)鑄(zhu)成為(wei)壓(ya)(ya)鑄(zhu)行(xing)業的(de)(de)新行(xing)業。

鋅(xin)合金壓(ya)鑄(zhu)是ZnA1-Cu-Mn系列的(de)(de)四元(yuan)合金，由于熔點低、機械(xie)性能(neng)好、電(dian)鍍方(fang)便，被廣(guang)泛(fan)用(yong)作各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)壓(ya)鑄(zhu)部件。 目前，中國珠江三角洲鋅(xin)合金壓(ya)鑄(zhu)量達到20萬噸/~300，000噸/a，主要(yao)用(yong)于生(sheng)產各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)等級的(de)(de)玩具(ju)和汽車零部件。

鋅合(he)金壓(ya)鑄的質量標(biao)準逐漸統(tong)一，其組成要(yao)求基本相同(tong)(tong)，但壓(ya)鑄合(he)金的類型不同(tong)(tong)，效(xiao)果也(ye)完(wan)全(quan)不同(tong)(tong)。 有些合(he)金反(fan)應良(liang)好，其他合(he)金有缺陷(xian)，這與生產過程(cheng)有關(guan)。 本文(wen)比較了各種影響因素，對新生產工藝(yi)進(jin)行了研究，并制(zhi)備了壓(ya)鑄鋅產品進(jin)行比較。

各種(zhong)鋅合金壓鑄工藝的比較

燃氣灶生產工藝

使用(yong)(yong)高(gao)純(chun)度鋅溶液(ye)作為合(he)金生產的原料，使用(yong)(yong)燃氣灶避免由于混合(he)器熔化而導致鐵(tie)增(zeng)加的現象。 采用(yong)(yong)石墨錐控制流技術，在±0.3Kg范圍內控制合(he)金錠的重量(liang)。 工(gong)藝簡單，生產成本低(di)。 然(ran)而，氣體爐(lu)的缺(que)點是直接收率低(di)，機械攪拌導致合(he)金溶液(ye)的組成變差(cha)。

電爐制造工藝

高(gao)功率(lv)功率(lv)頻(pin)率(lv)爐(lu)用于熔化鋅來去除爐(lu)渣，鋅溶液(ye)從爐(lu)口流出，然后流入(ru)無芯爐(lu)，熔化合(he)金(jin)元(yuan)素材(cai)料，形成合(he)金(jin)溶液(ye)。 切屑(xie)裝置用于倒入(ru)合(he)金(jin)液(ye)體，通過斜槽流入(ru)保(bao)持爐(lu)，用機械勺(shao)子沖洗，然后注入(ru)鋅型。

這個過程(cheng)的(de)(de)大(da)缺點是，在從無(wu)芯爐到電阻爐的(de)(de)切屑過程(cheng)中(zhong)會產生更多的(de)(de)渣(zha)。 線性錠鑄造(zao)機的(de)(de)蠕動振動對合(he)金錠表面的(de)(de)質量形成效果不佳。 同時，能源消耗也很大(da)。

鋅合(he)金壓鑄制備(bei)新技(ji)術

比(bi)較上述兩個工藝，可以發現冶煉(lian)設備的(de)選擇和冶煉(lian)過程的(de)控制是影響鋅鑄造產(chan)品(pin)生產(chan)的(de)重要因素。

選擇溶解裝置

廣泛使(shi)用(yong)的爐(lu)體(ti)包(bao)括(kuo)燃料油反射爐(lu)、氣體(ti)反射爐(lu)和感應(ying)爐(lu)。 從(cong)確保產(chan)品質(zhi)量(liang)的角度(du)來看，無(wu)芯(xin)爐(lu)是生產(chan)鋅壓鑄合金(jin)的熔煉設備，原因如下(xia)：

（1） 高氣密(mi)性，可(ke)以添加(jia)或不(bu)帶涂層劑，如木炭。

（2） 無芯(xin)爐自動攪拌(ban)，降(jiang)低勞動強度(du)，降(jiang)低鐵工(gong)具與鋅合(he)金(jin)(jin)熔融金(jin)(jin)屬接觸(chu)的可能(neng)性。 （3）爐內熔融金(jin)(jin)屬攪拌(ban)速度(du)快(kuai)，均勻，反應完全，熔渣(zha)生成效(xiao)果(guo)好，合(he)金(jin)(jin)成分非常(chang)均勻。

控制冶煉過程

現有兩種冶煉工藝。 一種是(shi)先熔(rong)化(hua)銅(tong)，再加(jia)鋁、鋅(xin)(xin)(xin)和(he)(he)鎂，另一種是(shi)鋁和(he)(he)銅(tong)主合金(jin)的(de)(de)熔(rong)化(hua)，然后熔(rong)化(hua)鋅(xin)(xin)(xin)合金(jin)。 前者必須在1000°C以上(shang)的(de)(de)高溫下工作，在生(sheng)產中(zhong)很少使(shi)用。 后者被(bei)廣泛使(shi)用，但高溫操作和(he)(he)復(fu)雜程序(xu)仍存在缺陷。 本文在鋅(xin)(xin)(xin)鑄造(zao)過(guo)程中(zhong)直接(jie)制備鋅(xin)(xin)(xin)基(ji)合金(jin)。 也(ye)就是(shi)說，所需量的(de)(de)銅(tong)首(shou)先被(bei)添(tian)加(jia)到熔(rong)融鋅(xin)(xin)(xin)中(zhong)，然后鋁、鎂和(he)(he)剩余的(de)(de)鋅(xin)(xin)(xin)按此順序(xu)添(tian)加(jia)。 該過(guo)程具有以下控制點：

（1） 溫度控制

當溫度升(sheng)高時，金屬(shu)氧(yang)化(hua)物膜溶(rong)解，保護效果喪(sang)失。 但是(shi)，在高溫下(xia)快速熔(rong)化(hua)時，可(ke)以減(jian)少氧(yang)化(hua)倦怠。 受控熔(rong)融溫度通常比合(he)金液相線溫度高100-200°C。

（2） 純化劑的管理。

純化(hua)(hua)(hua)劑用于脫氣和(he)去除(chu)合(he)(he)金(jin)液體的(de)(de)(de)渣(zha)。 在 450°C 至 750°C 時，將氯化(hua)(hua)(hua)銨(an)壓入貝爾格，去除(chu)鋅(xin)合(he)(he)金(jin)溶液中(zhong)約(yue) 80% 的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)和(he) 70% 的(de)(de)(de)金(jin)屬間(jian)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)，以(yi)(yi)確保合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)質量。 然(ran)而，在試驗中(zhong)，使用氯化(hua)(hua)(hua)銨(an)純化(hua)(hua)(hua)（約(yue)占金(jin)屬材料總重量的(de)(de)(de)0.12%），合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)熔融損失率增加，只為了澄清方(fang)法，緊湊的(de)(de)(de)橫截面結構，合(he)(he)金(jin)錠(ding)包括渣(zha)和(he)夾雜(za)物(wu)。 因此(ci)，生(sheng)產(chan)可以(yi)(yi)根據回收材料的(de)(de)(de)數量以(yi)(yi)及要添(tian)加的(de)(de)(de)氯化(hua)(hua)(hua)銨(an)量來(lai)決定是否(fou)執行(xing)拖曳操(cao)作。

（3） 鋁-銅(tong)中間液的控制(zhi)

使用鋁-銅中(zhong)(zhong)間溶液的目的是(shi)促進(jin)添加某些(xie)合金(jin)(jin)元素(su)，這些(xie)合金(jin)(jin)元素(su)熔(rong)(rong)點高(gao)，不(bu)易熔(rong)(rong)化，以便更地控制鈦、氧化鋁等成(cheng)分。 其(qi)次(ci)，使用中(zhong)(zhong)間液體(ti)可以避免熔(rong)(rong)體(ti)過熱，縮短熔(rong)(rong)煉時間，減少(shao)燃燒損失。 中(zhong)(zhong)間液首先熔(rong)(rong)化熔(rong)(rong)融金(jin)(jin)屬，然后(hou)加熱到(dao)特(te)定溫度，然后(hou)批量添加高(gao)熔(rong)(rong)點金(jin)(jin)屬。 該方(fang)法的關鍵是(shi)創造良好的動態條件(jian)(jian)，增加基材(cai)和合金(jin)(jin)元件(jian)(jian)之間的直(zhi)接接觸面，不(bu)斷更新。

比較測試產品的性能

3#鋅合金壓鑄(zhu)產品(pin)(pin)采用特定(ding)工廠的(de)(de)鋅錠開發(fa)。 鋅合金壓鑄(zhu)的(de)(de)化(hua)學成(cheng)分(fen)是標準(zhun)(zhun)(zhun)化(hua)的(de)(de)，在(zai)美國和澳大利(li)亞等發(fa)達往往保持(chi)一致。 表1顯示了該測(ce)(ce)(ce)試產品(pin)(pin)的(de)(de)化(hua)學成(cheng)分(fen)和相(xiang)應的(de)(de)企業(ye)標準(zhun)(zhun)(zhun)產品(pin)(pin)的(de)(de)標準(zhun)(zhun)(zhun)成(cheng)分(fen)。 從表1可以看出，測(ce)(ce)(ce)試產品(pin)(pin)的(de)(de)化(hua)學成(cheng)分(fen)完全(quan)符合相(xiang)應的(de)(de)企業(ye)標準(zhun)(zhun)(zhun)質量要求。 表 2 顯示了此測(ce)(ce)(ce)試產品(pin)(pin)與相(xiang)應企業(ye)標準(zhun)(zhun)(zhun)產品(pin)(pin)的(de)(de)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能比較。 我(wo)們發(fa)現，在(zai)這次測(ce)(ce)(ce)試中制備的(de)(de)3#合金不僅具有(you)化(hua)學成(cheng)分(fen)，而且具有(you)達到公(gong)司標準(zhun)(zhun)(zhun)的(de)(de)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能。

（1）由于爐體具有良好的(de)密封性能，良好的(de)爐渣效(xiao)果，能降低勞動強度，便于操作，因此建議(yi)在合(he)金生產中選擇無芯爐。

（2） 新(xin)工藝使(shi)用熔融鋅中(zhong)銅的合(he)金溶(rong)解。 這使(shi)您(nin)能夠控制成分(fen)，從而在鋅溶(rong)解和鑄造(zao)過程中(zhong)直接制備鋅合(he)金。

（3）新工藝制備的3#合金的化學(xue)成分和(he)機械(xie)性(xing)能(neng)達(da)到行(xing)業標準(zhun)。 證明該工藝合理，為(wei)進一步膨(peng)脹鋅合金試(shi)驗奠定了基礎。