2014/12/19
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锌合金压铸熔化温控及影响
锌合金熔化是压铸过程的一个重要环节，熔化过程不仅是获得熔融的金属液，更重要的是得到化学成分符合规定，能使压铸件得到良好的结晶组织以及气体、夹杂物都很小的金属液。在熔炼过程中，金属与气体的相互作用和金属液与坩埚的相互作用使组分发生变化，产生夹杂物和吸气。所以正确的熔化工艺规程，是获得高质量铸件的重要保证。
<1>锌合金压铸最佳的熔化温度：压铸用的锌合金熔点为382 ~ 386℃，合适的温矮度控制是锌合金成分控制的一个重要因素。为保证合金液良好的流动性充填型腔，压铸机锌锅内金属液温度为415 ~ 430℃，薄壁件、复杂件压铸温度可取上限；厚壁件、简单件可取下限。中央熔炼炉内金属液温度为430 ~ 450℃。进入鹅颈管的金属液温度与锌锅内的温度基本一样。通过控制锌锅金属液温度就能对浇注温度进行准确的控制。
<2>（熔化温度过高时）铁质坩埚与锌液反应加快，坩埚表面发生铁的氧化反应生Fe2O3等氧化物；铁元素还会与锌液反应生成FeZn13化合物（锌渣），溶解在锌液中。铝、镁元素烧损， 金属氧化速度加快，烧损量增加，锌渣增加。热膨胀作用会发生卡死锤头现象。铸铁坩埚中铁元素熔入合金更多，高温下锌与铁反应加快。会形成铁-铝金属间化合物的硬颗粒，使锤头、鹅颈过度磨损。铸铁坩埚中铁元素熔入合金更多，高温下锌与铁反应加快。会形成铁-铝金属间化合物的硬颗粒，使锤头、鹅颈过度磨损。燃料消耗相应增加。温度越高，铸件结晶粗大而使力学性能降低。
<3>（熔化温度过低时） 合金流动性差，不利于成形，影响压铸件表面质量。
<4>（如何保持温度的稳定） 现在的压铸机熔锅或熔炉都配备温度测控系统，定时检查以保证测温仪器的准确性，定期用便携式测温器（温度表）实测熔炉实际温度，予以校正。有经验的压铸工会用肉眼观察熔液，若刮渣后觉得熔液不太粘稠，也较清亮，起渣不是很快，说明温度合适；熔液过于粘稠，则说明温度偏低；刮渣后液面很快泛出一层白霜，起渣过快，说明温度偏高，应及时调整。最佳方法是采用中央熔炼炉，压铸机熔炉作保温炉，从而避免在锌锅中直接加锌锭熔化时造成大幅度温度变化。集中熔炼能保证合金成分稳定。或者采用先进的金属液自动送料系统，能够保持稳定的供料速度、合金液的温度及锌锅液面高度。如果是在锌锅中直接加料，建议将一次加入整条合金锭改为多次加入小块合金锭，可减少因加料引起的温度变化幅度。
<5>（锌渣的控制） 通过熔化合金从固态变为液态，是一个复杂的物理、化学过程。气体与熔融金属发生化学反应，其中氧的反应最为强烈，合金表面被氧化而产生一定量的浮渣。浮渣中含有氧化物和铁、锌、铝金属间化合物，从熔体表面刮下的浮渣中通常含有90%左右的锌合金。锌渣形成的反应速度随熔炼温度上升成指数增加。正常情况下，原始锌合金锭的产渣量低于1%，在0.3 ~ 0.5%范围内；而重熔水口、废工件等产渣量通常在2 ~ 5%之间。为减低锌渣的产生。
（1） 尽可能避免锌锅中合金液的搅动，任何方式的搅动都会导致更多的合金液与空气中氧原子的接触，从而形成更多的浮渣。
（2）严格控制熔炼温度，温度越高，锌渣越多。
（3）不要过于频繁的扒渣。当熔融的合金暴露于空气中都会发生氧化，形成浮渣，保留炉面一层薄的浮渣有利于锅中液体不进一步氧化。
（4）扒渣时，使用一个多孔（Ф6 mm）盘形扒渣耙，轻轻从浮渣下面刮过，尽可能避免合金液搅动，将刮出的渣盛起，扒渣耙在锌锅边轻轻磕打，使金属液流回锌锅中。
（5）电镀废料中含铜、镍、铬等金属是不溶于锌的，留在锌合金中会以坚硬的颗粒物存在，带来抛光和机加工的困难，避免和水口直接放入压铸机锌锅内重熔回炉再压铸。
（6）水口料表面在压铸成形过程中发生氧化，其氧化锌的含量远远超过原始合金锭，当这些水口料在锌锅中重熔时，由于氧化锌在高温条件下呈粘稠状态，将其从锌锅取出时，会带走大量的合金成分。
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