一种改善锌合金外观质量的工艺的制作方法

文档序号:16894583发布日期:2019-02-15 23:27阅读:276来源:国知局
一种改善锌合金外观质量的工艺的制作方法
本发明涉及金属合金领域,具体为一种改善锌合金外观质量的工艺。
背景技术
:锌合金是以锌为基础加入其他元素组成的合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等低温锌合金。锌合金熔点低,流动性好,易熔焊,钎焊和塑性加工,在大气中耐腐蚀,残废料便于回收和重熔,但蠕变强度低,易发生自然时效引起尺寸变化。按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金。锌合金的主要添加元素有铝,铜和镁等。锌合金按加工工艺可分为形变与铸造锌合金两类。铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好,适用于压铸仪表,汽车零件外壳等。根据锌合金的成分可分为0#锌合金、1#锌合金、2#锌合金、3#锌合金、4#锌合金和5#锌合金,其中以0#锌合金纯度最高,因此0#锌合金使用价值最高。但是目前市场上0#锌合金外表由于在运输与储藏过程中,受到空气氧化侵蚀,不仅降低了0#锌合金外观质量,而且受到氧化侵蚀的0#锌合金,降低0#锌合金的使用寿命。基于此,本发明设计了一种改善锌合金外观质量的工艺,以解决上述问题。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种改善锌合金外观质量的工艺,以解决上述
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中提出的问题。为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种改善锌合金外观质量的工艺,包括如下步骤:s1:将锌精矿进行沸腾焙烧获得锌焙砂,然后将锌焙砂与弱酸混合,静置后选取净化后弱酸锌溶液,再将弱酸锌溶液进行电解,在阴极处获得锌片;s2:将锌片均匀投入65t有芯感应电炉,在熔融温度下熔化锌片,同时加入一定量氯化铵试剂,得熔融状态锌液;s3:通过熔融状态锌液体积与密度,对熔融状态锌液进行计量,得熔融状态锌液的重量;s4:快速将熔融状态锌液导流至10t无芯熔炼炉,然后调节至保温温度,再根据热镀锌合金牌#要求,准确计算出每炉所需配料金属的重量,将配料金属均匀投入无芯熔炼炉,同时加入一定量的氯化铵试剂,在电磁搅拌下保温一定的时间,使之混合均匀,得熔融状态混合合金;s5:通过可控锥形喷嘴口将熔融状态混合合金高速喷射浇注于浇铸模具中,随着浇注的进行,不断调节锥形喷口的大小,使得喷口越来越小,同时避免喷口大小和模具温度的急剧变化,最终填满浇铸模具,然后在不断流动冷却液的溢流槽中冷却,冷却得合金锭;s6:对合金锭进行取样化验,将检测不合格的合金锭投入10t无芯熔炼炉重新熔炼,然后将熔融状态混合合金通过可控锥形喷嘴口将熔融状态混合合金高速喷射浇注于浇铸模具中,随着浇注的进行,不断调节锥形喷口的大小,使得喷口越来越小,同时避免喷口大小和模具温度的急剧变化,最终填满浇铸模具,然后在不断流动冷却液的溢流槽中冷却,冷却得合金锭。更进一步地,所述熔融温度设置590-620℃。更进一步地,所述配料金属选用铝和锑。更进一步地,所述配料计算公式如下:m=a*g/(1-k)m:需要配入金属配料的质量;a:合金中配料的百分含量;g:合金总量;k:元素配料在熔制过程中的烧损率。更进一步地,所述合金中配料的百分含量设置为0.001-0.010%。更进一步地,所述投入氯化铵的量设置为合金总质量百分比0.056-0.14%。更进一步地,所述保温温度设置为500-520℃,所述保温时间设置为20-30min。采用上述的技术方案,本发明达到的有益效果是:1、通过电解湿法获得的锌合金不仅纯度高,而且便于对锌合金进行下一步处理,减少了工序,通过在锌熔融过程中和锌液与配料金属熔融过程中,添加氯化铵,氯化铵在高温分解形成氨气和氯化氢气体,可以活化锌基体表面,便于与配料金属混合均匀,通过在保温温度下,添加微量的配料金属,由于在高温下,配料金属容易被空气氧化,形成氧化配料,悬浮于熔融态锌液表面,在电磁搅拌下,氧化配料可均匀的与熔融态锌液混合,从而锌合金表面形成一种类似镀层的合金来改变合金锭的外观质量,该工艺在保证0#锌合金质量标准和使用效果的条件下,不仅降低0#锌合金生产难度和经济成本,而且避免0#锌合金在存放和运输过程中被空气氧化,提高锌金锭外观质量和使用寿命;2、通过调节可控锥形喷口和不断流动的冷却水,不仅可避免铸模过程中出现气泡,进而提高锌合金的质量和避免锌合金表面出现气泡而降低外观质量,而且避免出现流纹,从而提高锌合金外观质量和整个锌合金的质量,进而提高使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明的工艺流程图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1:一种改善锌合金外观质量的工艺,包括如下步骤:s1:将锌精矿进行沸腾焙烧获得锌焙砂,然后将锌焙砂与弱酸混合,静置后选取净化后弱酸锌溶液,再将弱酸锌溶液进行电解,在阴极处获得锌片;s2:将锌片均匀投入65t有芯感应电炉,在熔融温度下熔化锌片,同时加入一定量氯化铵试剂,得熔融状态锌液;s3:通过熔融状态锌液体积与密度,对熔融状态锌液进行计量,得熔融状态锌液的重量;s4:快速将熔融状态锌液导流至10t无芯熔炼炉,然后调节至保温温度,再根据热镀锌合金牌#要求,准确计算出每炉所需配料金属的重量,将配料金属均匀投入无芯熔炼炉,同时加入一定量的氯化铵试剂,在电磁搅拌下保温一定的时间,使之混合均匀,得熔融状态混合合金;s5:通过可控锥形喷嘴口将熔融状态混合合金高速喷射浇注于浇铸模具中,随着浇注的进行,不断调节锥形喷口的大小,使得喷口越来越小,同时避免喷口大小和模具温度的急剧变化,最终填满浇铸模具,然后在不断流动冷却液的溢流槽中冷却,冷却得合金锭;s6:对合金锭进行取样化验,将检测不合格的合金锭投入10t无芯熔炼炉重新熔炼,然后将熔融状态混合合金通过可控锥形喷嘴口将熔融状态混合合金高速喷射浇注于浇铸模具中,随着浇注的进行,不断调节锥形喷口的大小,使得喷口越来越小,同时避免喷口大小和模具温度的急剧变化,最终填满浇铸模具,然后在不断流动冷却液的溢流槽中冷却,冷却得合金锭。更进一步地,所述熔融温度设置590℃。更进一步地,所述配料金属选用铝和锑。更进一步地,所述配料计算公式如下:m=a*g/(1-k)m:需要配入金属配料的质量;a:合金中配料的百分含量;g:合金总量;k:元素配料在熔制过程中的烧损率。更进一步地,所述合金中配料的百分含量设置为0.001%。更进一步地,所述投入氯化铵的量设置为合金总质量百分比0.056%。更进一步地,所述保温温度设置为500℃,所述保温时间设置为30min。实施例2:一种改善锌合金外观质量的工艺,包括如下步骤:s1:将锌精矿进行沸腾焙烧获得锌焙砂,然后将锌焙砂与弱酸混合,静置后选取净化后弱酸锌溶液,再将弱酸锌溶液进行电解,在阴极处获得锌片;s2:将锌片均匀投入65t有芯感应电炉,在熔融温度下熔化锌片,同时加入一定量氯化铵试剂,得熔融状态锌液;s3:通过熔融状态锌液体积与密度,对熔融状态锌液进行计量,得熔融状态锌液的重量;s4:快速将熔融状态锌液导流至10t无芯熔炼炉,然后调节至保温温度,再根据热镀锌合金牌#要求,准确计算出每炉所需配料金属的重量,将配料金属均匀投入无芯熔炼炉,同时加入一定量的氯化铵试剂,在电磁搅拌下保温一定的时间,使之混合均匀,得熔融状态混合合金;s5:通过可控锥形喷嘴口将熔融状态混合合金高速喷射浇注于浇铸模具中,随着浇注的进行,不断调节锥形喷口的大小,使得喷口越来越小,同时避免喷口大小和模具温度的急剧变化,最终填满浇铸模具,然后在不断流动冷却液的溢流槽中冷却,冷却得合金锭;s6:对合金锭进行取样化验,将检测不合格的合金锭投入10t无芯熔炼炉重新熔炼,然后将熔融状态混合合金通过可控锥形喷嘴口将熔融状态混合合金高速喷射浇注于浇铸模具中,随着浇注的进行,不断调节锥形喷口的大小,使得喷口越来越小,同时避免喷口大小和模具温度的急剧变化,最终填满浇铸模具,然后在不断流动冷却液的溢流槽中冷却,冷却得合金锭。更进一步地,所述熔融温度设置600℃。更进一步地,所述配料金属选用铝和锑。更进一步地,所述配料计算公式如下:m=a*g/(1-k)m:需要配入金属配料的质量;a:合金中配料的百分含量;g:合金总量;k:元素配料在熔制过程中的烧损率。更进一步地,所述合金中配料的百分含量设置为0.006%。更进一步地,所述投入氯化铵的量设置为合金总质量百分比0.078%。更进一步地,所述保温温度设置为508℃,所述保温时间设置为25min。实施例3:一种改善锌合金外观质量的工艺,包括如下步骤:s1:将锌精矿进行沸腾焙烧获得锌焙砂,然后将锌焙砂与弱酸混合,静置后选取净化后弱酸锌溶液,再将弱酸锌溶液进行电解,在阴极处获得锌片;s2:将锌片均匀投入65t有芯感应电炉,在熔融温度下熔化锌片,同时加入一定量氯化铵试剂,得熔融状态锌液;s3:通过熔融状态锌液体积与密度,对熔融状态锌液进行计量,得熔融状态锌液的重量;s4:快速将熔融状态锌液导流至10t无芯熔炼炉,然后调节至保温温度,再根据热镀锌合金牌#要求,准确计算出每炉所需配料金属的重量,将配料金属均匀投入无芯熔炼炉,同时加入一定量的氯化铵试剂,在电磁搅拌下保温一定的时间,使之混合均匀,得熔融状态混合合金;s5:通过可控锥形喷嘴口将熔融状态混合合金高速喷射浇注于浇铸模具中,随着浇注的进行,不断调节锥形喷口的大小,使得喷口越来越小,同时避免喷口大小和模具温度的急剧变化,最终填满浇铸模具,然后在不断流动冷却液的溢流槽中冷却,冷却得合金锭;s6:对合金锭进行取样化验,将检测不合格的合金锭投入10t无芯熔炼炉重新熔炼,然后将熔融状态混合合金通过可控锥形喷嘴口将熔融状态混合合金高速喷射浇注于浇铸模具中,随着浇注的进行,不断调节锥形喷口的大小,使得喷口越来越小,同时避免喷口大小和模具温度的急剧变化,最终填满浇铸模具,然后在不断流动冷却液的溢流槽中冷却,冷却得合金锭。更进一步地,所述熔融温度设置610℃。更进一步地,所述配料金属选用铝和锑。更进一步地,所述配料计算公式如下:m=a*g/(1-k)m:需要配入金属配料的质量;a:合金中配料的百分含量;g:合金总量;k:元素配料在熔制过程中的烧损率。更进一步地,所述合金中配料的百分含量设置为0.008%。更进一步地,所述投入氯化铵的量设置为合金总质量百分比0.14%。更进一步地,所述保温温度设置为510℃,所述保温时间设置为30min。实施例4:一种改善锌合金外观质量的工艺,包括如下步骤:s1:将锌精矿进行沸腾焙烧获得锌焙砂,然后将锌焙砂与弱酸混合,静置后选取净化后弱酸锌溶液,再将弱酸锌溶液进行电解,在阴极处获得锌片;s2:将锌片均匀投入65t有芯感应电炉,在熔融温度下熔化锌片,同时加入一定量氯化铵试剂,得熔融状态锌液;s3:通过熔融状态锌液体积与密度,对熔融状态锌液进行计量,得熔融状态锌液的重量;s4:快速将熔融状态锌液导流至10t无芯熔炼炉,然后调节至保温温度,再根据热镀锌合金牌#要求,准确计算出每炉所需配料金属的重量,将配料金属均匀投入无芯熔炼炉,同时加入一定量的氯化铵试剂,在电磁搅拌下保温一定的时间,使之混合均匀,得熔融状态混合合金;s5:通过可控锥形喷嘴口将熔融状态混合合金高速喷射浇注于浇铸模具中,随着浇注的进行,不断调节锥形喷口的大小,使得喷口越来越小,同时避免喷口大小和模具温度的急剧变化,最终填满浇铸模具,然后在不断流动冷却液的溢流槽中冷却,冷却得合金锭;s6:对合金锭进行取样化验,将检测不合格的合金锭投入10t无芯熔炼炉重新熔炼,然后将熔融状态混合合金通过可控锥形喷嘴口将熔融状态混合合金高速喷射浇注于浇铸模具中,随着浇注的进行,不断调节锥形喷口的大小,使得喷口越来越小,同时避免喷口大小和模具温度的急剧变化,最终填满浇铸模具,然后在不断流动冷却液的溢流槽中冷却,冷却得合金锭。更进一步地,所述熔融温度设置620℃。更进一步地,所述配料金属选用铝和锑。更进一步地,所述配料计算公式如下:m=a*g/(1-k)m:需要配入金属配料的质量;a:合金中配料的百分含量;g:合金总量;k:元素配料在熔制过程中的烧损率。更进一步地,所述合金中配料的百分含量设置为0.001%。更进一步地,所述投入氯化铵的量设置为合金总质量百分比0.12%。更进一步地,所述保温温度设置为520℃,所述保温时间设置为20min。检测结果:对通过本发明制备的0#锌合金在进行性能测定,其均暴露于空气中三年,结果见下表:外观程度腐蚀失重(g)实施例1良好0.0010实施例2优良0.0001实施例3良好0.0008实施例4优良0.0005根据表所得,该工艺明显改善锌合金外观。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12
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