[發明專利]一種鋅合金的熔煉設備及其生產工藝

有效

• 申請號: 202010543621.X
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111536796B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 于云峰;吳健;李英;梁寅;吳澤宏;孫茂銀
• 申請（專利權）人: 貴州省鑫泰增材制造有限公司
• 主分類號: F27B14/02
• 分類號: F27B14/02;F27B14/08;F27B14/14;F27D27/00;C22C1/02;C22C18/00
• 代理公司: 貴陽春秋知識產權代理事務所(普通合伙) 52109
• 代理人: 李萬強

本發明公開了一種鋅合金的熔煉設備及其生產工藝，該熔煉設備在使用過程中具體由三個系統組成，分別是加熱熔煉系統、電磁感應攪拌系統和液壓振動系統；其中加熱熔煉系統由加熱裝置和壺形石墨坩堝組成，石墨坩堝的底部弧形結構上還設置有13個弧形凸起；石墨坩堝內盛裝由鋅合金熔化后構成的熔池及鎳基軟磁合金屑；電磁感應攪拌系統設置在加熱熔煉系統正下方，由電磁感應裝置和攪拌介質構成；液壓振動系統由液壓裝置驅動，動力通過支撐臂傳播至承托著石墨坩堝底部的固鎖裝置上。本發明適用于高端鋅合金冶煉、電磁攪拌、高效除氣、組織均勻穩定、維修維護方便。

技術領域

本發明涉及鋅合金冶煉技術領域，尤其涉及一種鋅合金的熔煉設備及其生產工藝。

背景技術

鋅合金，即為以鋅為基體加入其他元素而構成的有色合金。主要合金元素有鋁、銅、鎂等。鋅合金熔點低、流動性好，易于進行塑性加工和焊接，并且耐大氣腐蝕。按制造工藝分為鑄造鋅合金和變形鋅合金。常用的鑄造鋅合金是鋅鋁銅鎂系合金，其鑄造工藝性能好，冷卻速度對力學性能影響較小，多用于制造機械零件、玩具、裝飾品、家用器具等。常用的變形鋅合金有鋅鋁合金和鋅銅合金。前者含鋁4％～15％，為了提高合金的強度和硬度，還加有少量的銅、鎂等合金元素。其強度較高，易成型，可代替部分黃銅或硬鋁制造精密鍛件。后者含銅0.7％～1.5％，銅可增加合金強度和沖擊韌性，并降低塑性。鋅銅合金適于制作日用五金制品或代替部分黃銅使用。此外，還有鋅鈦系、鋅鉛鎘鐵系變形鋅合金。變形鋅合金的供貨狀態有線材、板材、鍛件或擠壓件等。

以鋅基合金而言，多元合金的工藝比三元合金要復雜許多；三元合金是可以通過一次熔煉產生，也采用二次熔煉工藝。由于二次熔煉的成本比一次熔煉的高，許多企業愿意采用一次熔煉工藝生產三元合金。多元合金是在三元合金的基礎上多加了一種或幾種合金成份，熔煉技術自然就要復雜許多，一般的熔煉技術水平想隨意多加一種或幾種元素，其實都是很有難度加入進去的，因此現有技術中的多元鋅其合金通常是通過復雜的工藝和精密的控制多次熔煉而成。

鋅合金壓鑄件最常見的缺陷是表面起泡，主要表征為鑄件表面有突起小泡。現有技術中解決氣孔缺陷的方法主要是在模具的改進上：主要研究方向為如何減少混入鑄件內的氣體量，通過改進模具盡量獲取理想的液流，液流經過分流錐和澆道進入型腔，形成順滑及方向一致的金屬流，之所以一般采用錐形流道設計，是為了使澆流可以不斷由澆口向內截面逐漸變小，液流受擠壓自然排出部分氣體，可達到一定的技術目的。進入模具后，混入的氣體主要是由于湍流與金屬液相混合而形成氣孔，從金屬液由澆鑄系統進入型腔的模擬壓鑄過程的研究中，明顯看出澆道中尖銳的轉變位和遞增的澆道截面積，都會使金屬液流出現湍流而卷氣，平穩的金屬液才有利于氣體從澆道和型腔進入溢流槽和排氣槽，排出模外。

因此，市面上急需一種適用于高端鋅合金冶煉、電磁攪拌、高效除氣、組織均勻穩定、維修維護方便的鋅合金的熔煉設備及其生產工藝。

發明內容

本發明旨在提供一種適用于高端鋅合金冶煉、電磁攪拌、高效除氣、組織均勻穩定、維修維護方便的鋅合金的熔煉設備及其生產工藝。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種鋅合金的熔煉設備的生產工藝，包括以下步驟：

S1：石墨坩堝的加工成型

①準備結晶質天然石墨、粘土和碳化硅骨架熟料；