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鋅合金壓鑄工藝有哪些要點(diǎn)
一、鋅合金壓鑄加工制定需考慮以下問題：
1、金屬液在澆注系統(tǒng)內(nèi)能否干凈、平穩(wěn)地流動，不會產(chǎn)生分離和渦流。
2、有沒有尖角區(qū)或死亡區(qū)存在？
3、澆注系統(tǒng)是否有截面積的變化？
4、排氣槽、溢流槽位置是否正確？是否夠大？是否會被堵住？氣體能否有效、順暢排出？應(yīng)用計算機(jī)模擬充填過程，就是為了分析以上現(xiàn)象，以作判斷來選擇合理的工藝參數(shù)。
二、涂料產(chǎn)生氣體分析：
涂料性能：如發(fā)氣量大對鋅合金壓鑄件氣孔率有直接影響。
噴涂工藝：使用量過多，造成氣體揮發(fā)量大，沖頭潤滑劑太多，或被燒焦，都是氣體的來源。
1、解決鋅合金壓鑄件氣孔的辦法
先分析出是什么原因?qū)е碌臍饪祝賮砣∠鄳?yīng)的措施。
（1）干燥、干凈的合金料。
（2）控制熔煉溫度，避免過熱，進(jìn)行除氣處理
（3）合理選擇壓鑄工藝參數(shù)，特別是壓射速度。調(diào)整高速切換起點(diǎn)。
（4）順序填充有利于型腔氣體排出，直澆道和橫澆道有足夠的長度（>50mm），以利于合金液平穩(wěn)流動和氣體有機(jī)會排出。可改變澆口厚度、澆口方向、在形成氣孔的位置設(shè)置溢流槽、排氣槽。溢流品截面積總和不能小于內(nèi)澆口截面積總和的60%，否則排渣效果差。
（5）選擇性能好的涂料及控制噴涂量。
三、如何測量爐溫呢？
常規(guī)熱電偶
鋅合金壓鑄熔化溫控及影響
鋅合金熔化是壓鑄過程的一個重要環(huán)節(jié)，熔化過程不僅是獲得熔融的金屬液，重要的是得到化學(xué)成分符合規(guī)定，能使鋅合金壓鑄件得到良好的結(jié)晶組織以及氣體、夾雜物都小的金屬液。在熔煉過程中，金屬與氣體的相互作用和金屬液與坩堝的相互作用使組分發(fā)生變化，產(chǎn)生夾雜物和吸氣。所以正確的熔化工藝規(guī)程,是獲得高質(zhì)量鑄件的重要保證。
1、鋅合金壓鑄加工好的熔化溫度:壓鑄用的鋅合金熔點(diǎn)為382 ~ 386℃，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，壓鑄機(jī)鋅鍋內(nèi)金屬液溫度為415 ~ 430℃，薄壁件、復(fù)雜件壓鑄溫度可取上限；厚壁件、簡單件可取下限。中央熔煉爐內(nèi)金屬液溫度為430 ~ 450℃。進(jìn)入鵝頸管的金屬液溫度與鋅鍋內(nèi)的溫度基本一樣。通過控制鋅鍋金屬液溫度就能對澆注溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。
2、（熔化溫度過高時）
鐵質(zhì)坩堝與鋅液反應(yīng)加快，坩堝表面發(fā)生鐵的氧化反應(yīng)生Fe2O3等氧化物鐵元素還會與鋅液反應(yīng)生成FeZn13化合物（鋅渣），溶解在鋅液中。鋁、鎂元素?zé)龘p， 金屬氧化速度加快，燒損量增加，鋅渣增加。熱膨脹作用會發(fā)生卡死錘頭現(xiàn)象。鑄鐵坩堝中鐵元素熔入合金多，高溫下鋅與鐵反應(yīng)加快。會形成鐵-鋁金屬間化合物的硬顆粒，使錘頭、鵝頸過度磨損。鑄鐵坩堝中鐵元素熔入合金多，高溫下鋅與鐵反應(yīng)加快。會形成鐵-鋁金屬間化合物的硬顆粒，使錘頭、鵝頸過度磨損。燃料消耗相應(yīng)增加。溫度越高，鑄件結(jié)晶粗大而使力學(xué)性能降低。
3、（熔化溫度過低時）
合金流動性差，不利于成形，影響壓鑄件表面質(zhì)量。
4、（如何保持溫度的穩(wěn)定）
現(xiàn)在的壓鑄機(jī)熔鍋或熔爐都配備溫度測控系統(tǒng)，定時檢查以保證測溫儀器的準(zhǔn)確性，定期用便攜式測溫器（溫度表）實測熔爐實際溫度，予以校正。有經(jīng)驗的壓鑄工會用肉眼觀察熔液，若刮渣后覺得熔液不太粘稠，鋅合金壓鑄知識也較清亮，起渣不是快，說明溫度合適；熔液過于粘稠，則說明溫度偏低；刮渣后液面快泛出一層白霜，起渣過快，說明溫度偏高，應(yīng)及時調(diào)整。好方法是采用中央熔煉爐，壓鑄機(jī)熔爐作保溫爐，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。集中熔煉能保證合金成分穩(wěn)定。或者采用科學(xué)的金屬液自動送料系統(tǒng)，能夠保持穩(wěn)定的供料速度、合金液的溫度及鋅鍋液面高度。如果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。
5、（鋅渣的控制）通過熔化合金從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),是一個復(fù)雜的物理、化學(xué)過程。氣體與熔融金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其中氧的反應(yīng)為強(qiáng)烈，合金表面被氧化而產(chǎn)生一定量的浮渣。浮渣中含有氧化物和鐵、鋅、鋁金屬間化合物，從熔體表面刮下的浮渣中通常含有90%左右的鋅合金。鋅渣形成的反應(yīng)速度隨熔煉溫度上升成指數(shù)增加。正常情況下，原始鋅合金錠的產(chǎn)量低于1%，在0.3 ~ 0.5%范圍內(nèi)；而重熔水口、廢工件等產(chǎn)渣量通常在2 ~ 5%之間。為減低鋅渣的產(chǎn)生：
（1）盡可能避免鋅鍋中合金液的攪動，任何方式的攪動都會導(dǎo)致多的合金液與空氣中氧原子的接觸，從而形成多的浮渣。
（2）嚴(yán)格控制熔煉溫度，溫度越高，鋅渣越多。
（3）不要過于頻繁的扒渣。當(dāng)熔融的合金暴露于空氣中都會發(fā)生氧化，形成浮渣，保留爐面一層薄的浮渣有利于鍋中液體不進(jìn)一步氧化。
（4）扒渣時，使用一個多孔（Ф6 mm）盤形扒渣耙，輕輕從浮渣下面刮過，盡可能避免合金液攪動，將刮出的渣盛起，扒渣耙在鋅鍋邊輕輕磕打，使金屬液流回鋅鍋中。
（5）電鍍廢料中含銅、鎳、鉻等金屬是不溶于鋅的，留在鋅合金中會以堅硬的顆粒物存在，帶來拋光和機(jī)加工的困難, 避免和水口直接放入壓鑄機(jī)鋅鍋內(nèi)重熔回爐再壓鑄。
（6）水口料表面在壓鑄成形過程中發(fā)生氧化，其氧化鋅的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過原始合金錠，當(dāng)這些水口料在鋅鍋中重熔時，由于氧化鋅在高溫條件下呈粘稠狀態(tài)，將其從鋅鍋取出時，會帶走大量的合金成分。
1、金屬液在澆注系統(tǒng)內(nèi)能否干凈、平穩(wěn)地流動，不會產(chǎn)生分離和渦流。
2、有沒有尖角區(qū)或死亡區(qū)存在？
3、澆注系統(tǒng)是否有截面積的變化？
4、排氣槽、溢流槽位置是否正確？是否夠大？是否會被堵住？氣體能否有效、順暢排出？應(yīng)用計算機(jī)模擬充填過程，就是為了分析以上現(xiàn)象，以作判斷來選擇合理的工藝參數(shù)。
二、涂料產(chǎn)生氣體分析：
涂料性能：如發(fā)氣量大對鋅合金壓鑄件氣孔率有直接影響。
噴涂工藝：使用量過多，造成氣體揮發(fā)量大，沖頭潤滑劑太多，或被燒焦，都是氣體的來源。
1、解決鋅合金壓鑄件氣孔的辦法
先分析出是什么原因?qū)е碌臍饪祝賮砣∠鄳?yīng)的措施。
（1）干燥、干凈的合金料。
（2）控制熔煉溫度，避免過熱，進(jìn)行除氣處理
（3）合理選擇壓鑄工藝參數(shù)，特別是壓射速度。調(diào)整高速切換起點(diǎn)。
（4）順序填充有利于型腔氣體排出，直澆道和橫澆道有足夠的長度（>50mm），以利于合金液平穩(wěn)流動和氣體有機(jī)會排出。可改變澆口厚度、澆口方向、在形成氣孔的位置設(shè)置溢流槽、排氣槽。溢流品截面積總和不能小于內(nèi)澆口截面積總和的60%，否則排渣效果差。
（5）選擇性能好的涂料及控制噴涂量。
三、如何測量爐溫呢？
常規(guī)熱電偶
鋅合金壓鑄熔化溫控及影響
鋅合金熔化是壓鑄過程的一個重要環(huán)節(jié)，熔化過程不僅是獲得熔融的金屬液，重要的是得到化學(xué)成分符合規(guī)定，能使鋅合金壓鑄件得到良好的結(jié)晶組織以及氣體、夾雜物都小的金屬液。在熔煉過程中，金屬與氣體的相互作用和金屬液與坩堝的相互作用使組分發(fā)生變化，產(chǎn)生夾雜物和吸氣。所以正確的熔化工藝規(guī)程,是獲得高質(zhì)量鑄件的重要保證。
1、鋅合金壓鑄加工好的熔化溫度:壓鑄用的鋅合金熔點(diǎn)為382 ~ 386℃，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，壓鑄機(jī)鋅鍋內(nèi)金屬液溫度為415 ~ 430℃，薄壁件、復(fù)雜件壓鑄溫度可取上限；厚壁件、簡單件可取下限。中央熔煉爐內(nèi)金屬液溫度為430 ~ 450℃。進(jìn)入鵝頸管的金屬液溫度與鋅鍋內(nèi)的溫度基本一樣。通過控制鋅鍋金屬液溫度就能對澆注溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。
2、（熔化溫度過高時）
鐵質(zhì)坩堝與鋅液反應(yīng)加快，坩堝表面發(fā)生鐵的氧化反應(yīng)生Fe2O3等氧化物鐵元素還會與鋅液反應(yīng)生成FeZn13化合物（鋅渣），溶解在鋅液中。鋁、鎂元素?zé)龘p， 金屬氧化速度加快，燒損量增加，鋅渣增加。熱膨脹作用會發(fā)生卡死錘頭現(xiàn)象。鑄鐵坩堝中鐵元素熔入合金多，高溫下鋅與鐵反應(yīng)加快。會形成鐵-鋁金屬間化合物的硬顆粒，使錘頭、鵝頸過度磨損。鑄鐵坩堝中鐵元素熔入合金多，高溫下鋅與鐵反應(yīng)加快。會形成鐵-鋁金屬間化合物的硬顆粒，使錘頭、鵝頸過度磨損。燃料消耗相應(yīng)增加。溫度越高，鑄件結(jié)晶粗大而使力學(xué)性能降低。
3、（熔化溫度過低時）
合金流動性差，不利于成形，影響壓鑄件表面質(zhì)量。
4、（如何保持溫度的穩(wěn)定）
現(xiàn)在的壓鑄機(jī)熔鍋或熔爐都配備溫度測控系統(tǒng)，定時檢查以保證測溫儀器的準(zhǔn)確性，定期用便攜式測溫器（溫度表）實測熔爐實際溫度，予以校正。有經(jīng)驗的壓鑄工會用肉眼觀察熔液，若刮渣后覺得熔液不太粘稠，鋅合金壓鑄知識也較清亮，起渣不是快，說明溫度合適；熔液過于粘稠，則說明溫度偏低；刮渣后液面快泛出一層白霜，起渣過快，說明溫度偏高，應(yīng)及時調(diào)整。好方法是采用中央熔煉爐，壓鑄機(jī)熔爐作保溫爐，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。集中熔煉能保證合金成分穩(wěn)定。或者采用科學(xué)的金屬液自動送料系統(tǒng)，能夠保持穩(wěn)定的供料速度、合金液的溫度及鋅鍋液面高度。如果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。
5、（鋅渣的控制）通過熔化合金從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),是一個復(fù)雜的物理、化學(xué)過程。氣體與熔融金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其中氧的反應(yīng)為強(qiáng)烈，合金表面被氧化而產(chǎn)生一定量的浮渣。浮渣中含有氧化物和鐵、鋅、鋁金屬間化合物，從熔體表面刮下的浮渣中通常含有90%左右的鋅合金。鋅渣形成的反應(yīng)速度隨熔煉溫度上升成指數(shù)增加。正常情況下，原始鋅合金錠的產(chǎn)量低于1%，在0.3 ~ 0.5%范圍內(nèi)；而重熔水口、廢工件等產(chǎn)渣量通常在2 ~ 5%之間。為減低鋅渣的產(chǎn)生：
（1）盡可能避免鋅鍋中合金液的攪動，任何方式的攪動都會導(dǎo)致多的合金液與空氣中氧原子的接觸，從而形成多的浮渣。
（2）嚴(yán)格控制熔煉溫度，溫度越高，鋅渣越多。
（3）不要過于頻繁的扒渣。當(dāng)熔融的合金暴露于空氣中都會發(fā)生氧化，形成浮渣，保留爐面一層薄的浮渣有利于鍋中液體不進(jìn)一步氧化。
（4）扒渣時，使用一個多孔（Ф6 mm）盤形扒渣耙，輕輕從浮渣下面刮過，盡可能避免合金液攪動，將刮出的渣盛起，扒渣耙在鋅鍋邊輕輕磕打，使金屬液流回鋅鍋中。
（5）電鍍廢料中含銅、鎳、鉻等金屬是不溶于鋅的，留在鋅合金中會以堅硬的顆粒物存在，帶來拋光和機(jī)加工的困難, 避免和水口直接放入壓鑄機(jī)鋅鍋內(nèi)重熔回爐再壓鑄。
（6）水口料表面在壓鑄成形過程中發(fā)生氧化，其氧化鋅的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過原始合金錠，當(dāng)這些水口料在鋅鍋中重熔時，由于氧化鋅在高溫條件下呈粘稠狀態(tài)，將其從鋅鍋取出時，會帶走大量的合金成分。
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