鋅合金壓鑄的熔煉工藝

(1)鋅合金壓鑄的熔煉特點(diǎn)

鋅合金的化學(xué)成分、雜質(zhì)含量、含氣量等都會影響鋅合金壓鑄件的力學(xué)性能、鑄件的縮松及鋅液的表面張力。雜質(zhì)元素極大降低鋅合金壓鑄件的表面張力，而表面張力影響充型過程氣體擴(kuò)散，從而影響產(chǎn)生氣孔的分布。

1)氧化。

鋅合金對氧有很大的親和力，鋅及其合金液與空氣接觸很容易生成一層氧化膜。熔體表面的氧化膜雖有保護(hù)作用，但如因攪拌、翻滾而被破壞時，氧氣進(jìn)入熔體中，不易去除，一則氧化膜不易還原，二則它的比重和熔體差不多，懸浮在熔體中，容易隨熔體進(jìn)入鋅合金壓鑄件中。

2)吸氫。

鋅液很容易從大氣、合金錠或工具表面濕氣、燃燒的油氣中吸氫。氫在固態(tài)鋅中的溶解度非常低，因此當(dāng)吸氫過多在凝固時處于飽和狀態(tài)，氫氣會析出，使鋅合金壓鑄件產(chǎn)生氣孔、縮松。隨著溫度升高，鋅液中氫含量升高。

3)雜質(zhì)。

鋅合金熔體中常見夾雜物是氧化硅、氧化鎂等，會造成金屬液的不純凈。夾雜物影響熔體流動性，在鋅合金壓鑄件中聚合產(chǎn)生氣泡，影響縮松程度。

4)結(jié)渣。

鋅合金液對鐵坩堝爐襯之間發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生結(jié)渣。在鋅合金壓鑄件的切削面上肉眼看到一些芝麻大小的黑色、灰色粒子。有非金屬氧化物、金屬性渣(硅)或金屬化合物、復(fù)合性結(jié)渣、偏析性結(jié)渣。

5)增鐵。

鋅液與坩堝、澆勺、壓鑄模具有一定的熔蝕作用，導(dǎo)致增鐵，因爐料中含鐵量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于新料規(guī)定的含鐵量。

(2) 鋅合金壓鑄的熔煉工藝

1)鋅合金錠成分符合標(biāo)準(zhǔn)、表面干凈、干燥，防止鋅合金料或熔化工具表面吸附的濕氣溶入鋅液中轉(zhuǎn)化為氫。新料與回爐料搭配時，回爐料不超過50%。回爐料是指澆口溢流槽、報(bào)廢的鋅合金壓鑄件。而飛邊和殘屑必須重新熔煉鑄成錠后才使用，否則直接用會帶來大量氧化物。回爐料上的水分和雜質(zhì)會增加熔體的含氣量，因此投入熔煉爐之前，必須清理干凈和進(jìn)行烘干處理。合理控制投料量、投料時間、料塊大小。

2)熔煉溫度：控制在670 -760°C范圍內(nèi)。過高溫度會發(fā)生氧化或吸氣，過低溫度不易分離爐渣。

3)溶劑作用：

覆蓋劑：可在熔煉過程構(gòu)成一層液態(tài)保護(hù)層使鋅合金不氧化、不吸氫。

造渣劑：吸收氧化物和非金屬物質(zhì)聚集在金屬液面清除。

凈化劑：利用上浮過程把金屬液中的非金屬雜質(zhì)除掉。

變質(zhì)劑：加入鈉鹽，改善微觀組織。

利用熔劑進(jìn)行精煉、除氣、除渣。可采用鋅合金熔劑噴吹綜合處理裝置，使精煉、變質(zhì)、晶粒細(xì)化一步完成。可采用旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子法吹氮（氬）、噴射熔劑法等高效精煉方法精煉鋅液。

4)熔煉過程保持液面平穩(wěn)。合理控制出料溫度、時間、減少保溫時間。

5)為得到更加純凈的合金液，可對從熔煉爐出來的鋅合金液，經(jīng)過陶瓷過濾網(wǎng)，把夾雜物濾掉，再送到壓鑄機(jī)的保溫爐。

6)合理選擇坩堝及爐襯材料，防止坩堝中的鐵滲入鋅液，以及鋅液與耐火爐襯之問發(fā)生反應(yīng)而結(jié)渣。按時清理爐壁、爐底的殘?jiān)１貭t采用高導(dǎo)熱性的超高強(qiáng)不粘鋅耐火材料作爐襯材料，在內(nèi)襯與爐外壁之間則用超級保溫隔熱材料一體成型，從而使?fàn)t內(nèi)上下部分的金屬液溫差小。

7)鋅液質(zhì)量的現(xiàn)場檢測可采用測氫儀和直讀光譜儀。