生產壓鑄鋅合金產品時該如何管理?

一、鋅合金錠存放管理鋅合金錠存放於潮溼、骯髒的環境中,將使得鋅渣增加,有效合金量減少,壓鑄件產品質量也將下降。應當對存放鋅合金錠的環境進行管理:1.保證清潔、乾燥的堆放區2.使用前對鋅合金進行抽樣檢測(或定期檢測)

二、合金成分在生產中的控制問題1.控制合金成分從採購合金錠開始,合金錠必須是以特高純度鋅為基礎,加上特高純度鋁、鎂、銅配製成的合金錠,供應廠有嚴格的成分標準。優質的鋅合金料是生產優質鑄件的保證。2.採購回來合金錠要保證有清潔、乾燥的堆放區,以避免長時間暴露在潮溼中而出現白鏽,或被工廠髒物汙染而增加渣的產生,也增加金屬損耗,清潔的工廠環境對合金成分的有效控制是很有作用的。3.新料與水口等回爐料配比,回爐料不要超過50%,一般新料:舊料=70:30。連續的重熔會使合金中鋁和鎂逐漸減少。4.水口料重熔時,一定要嚴格控制重熔溫度不要超過430℃,以避免鋁和鎂的損耗。5.有條件時,最好採用集中熔爐熔化鋅合金,使合金錠與回爐料均勻配比,熔劑可更有效使用,使合金成分及溫度保持均勻穩定。電鍍廢品、細屑應單獨熔鍊。

三、熔爐溫度控制1、壓鑄溫度壓鑄用的鋅合金熔點為382-3860C,合適的溫度控制是鋅合金成分控制的一個重要因素。為保證合金液良好的流動性充填型腔,壓鑄金鋅鍋內金屬液溫度為415-430℃,薄壁件、複雜件壓鑄溫度可取上限,厚壁件、複雜件壓鑄溫度可取下限。進入鵝頸壺的金屬液溫度與鋅鍋內的溫度基本一致。中央熔煉爐內的金屬液溫度為430-450℃。通過控制鋅鍋內的溫度就能對澆注溫度進行準確的控制,並做到:1)金屬液為不含氧化物的乾淨液體2)澆注溫度不波動溫度過高的害處有:1)鋁、鎂元素燒損。2)金屬氧化速度加快,燒損時增加,鋅渣增加。3)熱膨脹作用會發生卡死錘頭故障。4)鑄鐵坩堝中鐵元素熔入合金更多,高溫下鋅與鐵反應加快。會形成鐵一鋁金屬間化合物的三角顆粒,使錘頭、鵝頸壺過度磨損。5)燃料消耗相應增加。溫度過底:合金流動性差,不利於成形,影響壓鑄件表面質量。表5-1所示為溫度對流動性的影響。表5-2所示為溫度對力學效能的影響,溫度越高,鑄件結晶越粗大,而使力學效能降低。

壓鑄工可以根據經驗,用肉眼觀察熔液。若刮渣後覺得熔液不太粘稠,也較清亮,起渣不是很快,說明溫度合適;熔液過於粘稠,則說明溫度偏低;刮渣後液麵很快泛出一層白霜,起渣過快,說明溫度偏高,應及時調整。2、如何保持溫度的穩定1)最佳方法之一:採用中央熔煉爐,壓鑄機熔爐保溫爐,從而避免在鋅鍋中直接加鋅錠熔化時造成大幅度溫度變化。集中熔鍊能保證合金成分穩定。2)最佳方法之二:採用先進的金屬液自動送料系統,能夠保持穩定的供料速度、合金液的溫度及鋅鍋液麵高度。3)目前生產條件是在鋅鍋中直接加料,建議將一次加入整條合金錠改為多次加入小塊合金錠,可減少因加料引起的溫度變化幅度。

四、鋅渣的產生及控制通過熔鍊,合金從固態變為液態,這是一個複雜的物理、化學過程。氣體與熔融金屬發生化學反應,其中氧的反應最為強烈,合金表面被氧化而產生一定量的鋅渣。鋅渣中含有氧化物和鐵、鋅、鋁金屬間化合物,從熔體表面刮下的鋅渣中通常含有90%左右的鋅合金。鋅渣形成的反應速度隨熔鍊溫度上升成指數增加。正常情況下,原始鋅合金錠的產渣量低於1%,在0.3% -0.5%範圍內;而重熔水口、廢工件等產渣量通常在2% -5%之間。1、鋅渣量的控制1) 嚴格控制熔鍊溫度,溫度越高,鋅渣越多。2) 儘可能避免鋅鍋中合金液的攪動,任何方式的攪動都會導致更多的合金液與空氣中氧原子的接觸,從而形成更多的鋅渣。3) 不要過於頻繁的扒渣。當熔融的合金暴露於空氣中時,都會發生氧化,形成鋅渣。保留爐面一層薄的浮渣有利於鍋中液體不進一步氧化。4) 扒渣時,使用一個多孔(¢6mm)盤形扒渣耙,輕輕從浮渣下面刮過,儘可能避免合金液攪動,將刮出渣盛起,扒渣耙在鋅鍋邊輕輕磕打,使金屬液流回鋅鍋中。2、鋅渣的處理1) 將鋅渣賣回原料供應商或專門處理廠,因為自行處理可能成本更高。2) 壓鑄廠自行處理鋅渣。需要有單獨的熔爐,鋅渣重熔溫度在420 - 440℃範圍內。同時加入助熔劑。熔鍊100kg渣,需加入0.5 -1.5kg助熔劑,先均勻散發在金屬液麵,隨後用攪拌器將其均勻混入熔融金屬中(約需2 - 4min),保溫5min後,表面產生一層更似泥土類的東西,再將其刮掉。建議一般不要自己處理鋅渣,原因一:熔鍊鋅渣,產生煙塵厲害,環保裝置投入大,成本高,得不償失。原因二:當熔鍊工藝、操作不規範時,易造成合金料質量不保證,壓鑄出來的鑄件缺陷多,生產成本更高。

五、水口料、廢件重熔與使用水口料、廢料、溢流槽,報廢工件等,不宜直接放入壓鑄機鋅鍋內重熔。原因是這些水口料表面在壓鑄成形過程中發生氧化,其氧化鋅的含量遠遠超過原始合金錠,當這些水口料在鋅鍋中重熔時,由於氧化鋅在高溫條件下呈粘稠狀態,將其從鋅鍋取出時,會帶走大量的合金成分。把水口料等另外重熔,是為了將氧化鋅和液體合金中有效成份分離開,熔鍊中須加入一些溶劑,鑄成錠後使用。

六、電鍍廢料重熔電鍍廢料應同無電鍍的廢料分開熔鍊,因為電鍍廢料中含銅、鎳、鉻等金屬是不溶於鋅的,留在鋅合金中會以堅硬的顆粒物存在,帶來拋光和機加工的困難。電鍍廢料重熔中注意將鍍層物質與鋅合金溶液分開。工作程式:1.坩堝內先裝有一定量的鋅合金液,然後在鋅合金液上面先撒上一層鋅合金灰渣,作用是利用灰渣的浮力,托起加入的電鍍廢料,使電鍍廢不能與鋅合金液接觸。加入電鍍廢料時,注意加入量。2.當電鍍廢料受熱分解時,低熔點的鋅合金熔化後到灰渣下面的鋅液中,而熔點高的電鍍層廢物仍然留在灰渣上面。3.撈出灰渣時,一定要注意操作,用扒渣耙輕輕撥開一些灰渣,斜切入,從灰渣底部向上撈出電鍍層廢物及灰渣,不能有任何攪動,以免電鍍層廢物落入鋅合金液中。4.把鋅合金液表面灰渣刮乾淨後,再看是否需要加精煉劑處理。

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