第二篇铸造锌合金材料
2.1 概述
2.1.1 锌的存在形式及基本属性
自然界中未曾发现过自然锌，锌往往是以硫化矿物和氧化矿物的形式存在。在硫化矿物中，锌主要是以闪锌矿形式存在，而在氧化矿中主要以菱锌矿和异极矿的形式存在。在现代炼锌工业所采用的原料，绝大部分是硫化矿物。同时，自然界中很少存在单一的锌矿床，一般多与其他金属伴生，如铅锌矿、铜锌矿及铜铅锌矿等。
锌是一种具有金属光泽的银白色金属。其熔点为419.5℃，沸点为907℃。在未合金化时，它是一种较软的金属，其强度和硬度值要比锡和铅大，但比铝和铜要小。
锌是同素异晶型金属，在低于170℃时，主要以μ形式存在；在170～330℃范围以β形式存在；在330～419℃范围以α形式存在。μ相具有密排六方结构，因此室温下锌通常形成六面体晶体，在断裂面出现结晶状。一般讲，锌的晶格常数a及c分别为0.2665nm和0.4947nm，c/a的理论值为1.856。每个锌原子周围有12个临位原子，其中6个原子的间距为0.2665nm，另外6个为0.2907nm。在六方基面中，原子之间的结合力要比层间强。这就是锌各向异性的根源所在。
锌晶体学的另一个很重要的方面是高温条件下原子在晶格中的易动性及纯锌在室温条件下变形后的再结晶。假如某些合金元素如镉、铜等会形成锌固溶体，锌金属的再结晶温度则会提高。对纯锌而言，几乎不发生加工硬化，因为再结晶会使加工造成的应力得到松弛。由于锌的恢复特性及加工硬化程度很小，因此其蠕变抗力或在长期作用下承受变形的能力较小。这就是锌不能用作工程材料的原因，但是如果加入某些合金元素如Ti及Cu等，蠕变抗力会增加许多倍。
2.1.2 铸造锌合金的优缺点
铸造锌合金的生产历史较长，主要适用于压力铸造或重力铸造，用来浇注汽车、拖拉机等机电部门的各种仪表壳体类铸件或浇注各种起重设备、机床、水泵等的轴承，并且近些年来又发展了高铝的高强度高耐磨性的铸造锌合金。
纯金属在铸造后，可变得相当硬（如在水中淬火）。商品锌因含有杂质，因而性脆而硬度高。但在大于100℃温度下可以变形，能被压成薄板或拉制成金属丝。加热到250℃后，这种锌又会变脆，在钵中能研成粉末。所以，锌的延性与杂质和温度有关。实验表明，1.5mm厚的纯锌片，在125℃保温半小时后，基本可以软化。由于其蠕变抗力低，因而不能直接用于承载。锌的延性比铜小，但是比锡大。含有细晶粒的锌容易被辊轧。金属中晶粒大小视冷却条件不同而定，若熔化温度较高即超过熔点很多并且冷却缓慢时，其晶粒会变得粗大。
锌与其他金属一样有加工硬化的特点，在机械加工硬化后可在低温状态焖火以恢复其延展性。
金属锌的临界剪切应力较低，它取决于应变率及温度。单晶锌在自身重力作用下会弯曲，其临界剪切应力不超过0.0785MNm-2。
随着温度的升高，锌的热导率下降，而比热容增高。单晶金属锌的热导率比多晶金属锌高。热导率随晶体方向不同而不同。对定向凝固的铸造金属，由于热膨胀的各向异性，会引起变形应力。
含有杂质的金属锌的电阻较大。冷轧锌的电阻比热轧锌的电阻要略大一些。锌的抗磁性随晶体方向不同而不同。锌具有电热性，当锌试样的两个端部置于不同温度时，试样内部有电流通过。
铸造锌合金的缺点是耐蚀性差，在长期使用过程中，易发生老化现象。合金的老化使铸件变脆，性能急剧下降。同时铸件发生变形、膨胀，严重时可发生开裂。锌合金的这种现象通常认为主要是晶间腐蚀所引起的。锌合金的老化，大大阻碍了这类合金的广泛应用，因此提高锌合金的抗老化能力，防止和推迟锌合金的老化就成了研究、生产这类合金的基本课题。在我国，锌是非铁金属工业中重点发展的主要金属之一。用锌合金取代铜合金和铝合金，在节约能源和降低原材料成本以及合理使用本国资源方面具有重要意义。
锌的物理性能由表2-1所示。
2.1.3 合金牌号
我国原来的铸造锌合金的标准（GB3062-1982、GB1175-1974）已不适应铸造锌合金发展的需要，全国铸造标准化技术委员会在1992年和1997年分别完成了压铸锌合金和铸造锌合金标准的修订工作，新修订的标准（GB/T1175-1997、GB/T13818-1992）参考了美国和德国有关标准。铸造锌合金的牌号见表2-2。
2.1.4 铸造锌合金的分类
锌合金种类很多，分类方法也不尽相同，按习惯和应用方式，大致有三种分类方法。
(1)按合金成分分类
锌合金按成分可分为四类:Zn一Al系、Zn一Cu系、Zn一Pb系和Zn一Pb一Al系。
Zn一Al系合金一般含有少量的Cu、Mg以提高强度和改善耐蚀性。Zn―Cu合金一般还含有Ti，也称Zn 一Cu一Ti系合金，该合金是抗蠕变合金，有时为进一步改善抗蠕变性能也加入少量Cr。 Zn一Pb系合金一般用做冲制电池壳用，并可制成各种小五金及体育运动器材等。Zn一Pb一Al系合金用于镀锌行业。近些年有些镀锌行业人员主张取消Al，单纯使用Zn一Pb合金。
(2) 按加工方式分类
按加工方式，锌合金主要分为三类，铸造合金、变形合金和热镀锌合金。
铸造合金又分为压力铸造合金、重力铸造合金等。其中，Zn一Al合金和Zn一Cu一Ti合金既可直接铸造，又可进行变形加工。Zn一Al合金因其具有超塑性曾引起人们大力关注。
变形锌合金可分为三类。
①轧制锌合金。锌合金板、带、箔都是轧制生产的。这类锌合金已形成了国际标准和国家标准。
②挤压锌合金。该合金的主要用途是替代黄铜。一般情况下挤压锌合金的挤压力比正常生产实践中的
挤压黄铜大，所以该合金的发展受到了一定的限制。
③拉拔线、棒的锌合金。这类合金通过拉拔制成线棒后，主要用作热喷涂金属线、焊接用焊料、焊丝，
以及制钉、螺丝、网等。
变形锌合金目前使用最广泛的是Zn-Cu-Ti系合金和Zn-Pb系合金。其中Zn-Cu-Ti系合金主要用来替代黄铜，如制做拉链、千层锁、日用五金等。Zn-Pb系合金主要用于冲制电池壳、焊接电池壳、制做体育运动器材部件、制做小五金及用于照相制板等。
(3) 按性能和用途分类
抗蠕变锌合金,也就是前述Zn一Cu一Ti合金，它可通过变形生产所需要的零件，也可以直接压铸制品。
超塑性锌合金,指Zn一Al二元合金。它在一定的组织条件和变形条件下，能呈现出极高的延伸率。对于加工一些形状复杂的零件，有独到之处。该合金在美国、英国和日本研究较多，并得到了应用。超塑性锌合金的抗拉强度可以超过铜、铝合金，甚至达到或超过软钢水平。具有在270℃左右呈现超塑性，极易加工成形，同时还兼有锌的耐腐蚀、成本低的优点。
阻尼锌合金,也叫减震锌合金，是一种Zn一Al系合金，它可以降低工业噪声和减轻机械震动，是一种有发展前景的新型结构材料。
模具锌合金，该合金在日本、西欧成功地应用于汽车制造行业，日本还制定了该合金的国家标准ZAS(冲压用锌合金)。
耐磨锌合金,主要用作轴承材料，该合金具有磨擦系数低，对油有较高的亲合力，机械性能优异等特点。
防腐锌合金,指牺牲阳极和作为喷镀、热浸镀等用的锌合金。
结构锌合金,主要用来制造结构零件，一般为Zn一Cu一Ti合金和Zn一Al合金。
2.1.5 铸造锌合金的应用
目前工业生产用铸造锌合金各国均形成了自己的标准，比较规范化。铸造锌合金锭主要用于铸造厂生产铸造件，重力铸造件和热镀锌件。
2.1.6 我国锌加工业的现状
锌加工产品的品种减少，但产量增加。产品单一，主要是低档的电池锌饼。上世纪八九十年代，我国的锌加工产品96%以上是电池锌片、锌饼以及微晶锌板、锌条、胶印锌板，小量为超塑性锌合金板、锌铜和锌铜钛带，以后由于印刷业的电脑排版和PS铝板的广泛应用，微晶锌板，胶印锌片和锌条已基本淘汰;锌铜钛和锌铜合金得不到发展，工艺落后的焊接电池锌筒已经消失；因此除了用小量超塑性锌合金板深加工产品外，锌加工工业产品几乎只有低附加值的粗加工的电池外壳坯料锌饼和少量用于叠片电池(6F22)的0.25mm锌带了。
工艺设备落后，产品质量不稳定。我国锌加工的许多中小企业，至今还有采用落后的铸块或立式半连铸―块轧成板―分剪成条―冲制锌饼，产品质量差，消耗高。
我国锌资源丰富，有大量的锌锭出口，虽然锌锭质量已达到国际先进水平，但出口的锌基本是初级产品或低档普通产品，进口多为高、精、尖、技术含量高的产品。
在锌加工工业方面，我国具有很大的资源优势，具有很好的前景。在自身的基础上，重视高新产品的开发、生产，采用世界上先进的技术和设备，对我国的炼锌行业会有积极的推动作用。
2.2 Zn-Al系合金
2.2.1 铝元素的基本性能
铝是锌合金中最重要的元素之一，铝的主要特性是比重轻，只有钢的三分之一；良好的导电性，当截面积和长度相同时铝的导电性为铜的64%，而在重量相同时为铜的200%；良好的导热性，是铁的四倍；由于能形成致密的氧化铝膜，在大气、水及部分腐蚀介质中具有耐蚀性；良好的塑性；具有可焊性。
锌合金中铝元素的基本物理性能及力学性能见表2-2。
2.2.2 锌铝合金的优势
锌铝铸造合金具有良好的力学性能、耐磨耐蚀性能、密度较低、热导率和电导率适中、极限抗拉强度高、耐磨性好、承载性好、无磁性、碰撞时不产生火花、减振降噪性能和较低的成本，正越来越广泛地应用于各个领域，并带来显著的经济效益。锌铝合金以其低能耗、无污染、原材料丰富、良好的力学性能、工艺性能和机械加工性能等一系列优点，已经成为广泛应用的合金材料。它可用作压铸合金和耐磨合金，应用于机电产品(包括汽车、精密机械、仪表、风机、家电及通用电器等)，还可作为功能性结构材料应用(如减振器、消声器)，目前这种合金仍在扩大应用领域。近年来，锌铝合金在汽车、模具和玩具等行业倍受青睐，已成为研究和开发的热点。我国是世界上锌资源最丰富的国家，储存量占世界总储量的46%，不仅能满足国内的需求，而且还可大量出口，所以开发锌铝合金具有广阔的前景。
2.2.3 锌铝合金的基本性能
(1) 良好的轴承性能用ZA-12合金及ZA-27合金与青铜轴瓦合金比较表明，锌铝合金具有较低的摩擦系数、较高的承载能力、较高的耐磨性。由于单位体积锌合金的成本要比铜合金低得多，因此，这种材料的轴瓦具有良好的经济性。
(2) 成本低、能量消耗少及污染小由矿石提供炼锌的过程能耗较小而在制成铸件时熔化的能耗也
较低。另外在铸造生产中不会产生任何有毒的合金污染物或废料。生产每吨锌铸件的耗电约为130度，生产每吨铜铸件的耗电约为320度，生产每吨铝铸件的耗电约为400度，生产每吨钢铸件的耗电约为500度，可见锌生产耗电最低。另外工装成本也较低，在压铸时铸造锌合金的金属模具置换及维修成本可以忽略不计。因此，锌铝铸造合金的生产成本仅为铜合金的三分之一。
(3) 生产周期短 锌金属熔化潜热比铝低，传导到模具上的热量较少，因而导致了铸造周期变短。 (4) 机加工性能好 可进行粗、精车，精车零件的光洁度高，呈光亮的银白色，也可以进行研磨加
工。
(5) 优越的表面质量 锌合金可以经受各种防腐装饰表面处理。 (6) 良好的耐蚀性 在普通大气中锌具有良好的耐蚀性，而且锌的耐蚀性可以通过各种表面处理加
以改善。
(7) 较高的导电导热性 锌铸造合金通常在导电导热性方面与铝合金相同，但要比铜压铸件高几
倍。因此它可以代替铜基或铝基合金用在要求导电导热的场合。
(8) 良好的铸造成形性能 锌合金优越的铸造成性能可以使其铸造较薄的铸件，例如最小壁厚2mm ，
最小铸出孔为1mm 。而且这种合金适用于多种造型材料，如砂型、石膏型、硅橡胶型、金属型及石膏型。
(9) 非磁性及非火花性 非磁性导致锌合金用于制造电子元件以及受磁场干扰的精密零件。锌合金
的非火花性可用于制造在有可能爆炸的场合工作的零件。（注：ZA-27合金与锈蚀铁或钢碰撞时会产生火花。）
(10) 良好的电磁性及无线电屏蔽性。 2.2.4 锌铝合金的显微组织
锌铝合金基本化学成分为Zn 和Al ，添加元素主要有Cu 和Mg 。 在铸造锌铝合金的研究中早已发现，铝与一定比例的锌熔合能明显地改善流动性、细化铸件晶粒结构并因此提高力学性能。在Zn-Al 系中，可形成两个固熔体:η固熔体(几乎是纯锌)和α固熔体，变化固熔体是以铝为基，溶解锌可达85%(所以以铝为基的固熔体可达83%的Zn 而仅有17%的Al)。在一定的温度范围和浓度范围，固熔体可分解为两个同样晶体结构而多锌(α2)和少锌(α1)的固熔体。与Zn-Al 相图(见图2-l)相对应，α固熔体在275℃发生偏析转变:βαα+→1，同时锌在铝中的溶解度自275℃随温度降低而急剧下降。因此含5%一10%Al 锌合金的组织是亚共析合金β+共析体（α+β）。当快速冷却时，偏析转变可能不进行。α2相过冷至室温，该不稳定组织将发生变化(过冷的α2相分解)，因而导致制品尺寸的变化。
研究表明，锌铝合金中含有少量镁，可防止晶间腐蚀，延缓共析反应过程。但含镁量大于0.1%时延伸率急剧下降。铜使锌铝合金产生固溶强化，并阻碍共析转变，但过量的铜使铸件尺寸不稳定。稀土和钛都可以细化晶粒，使树枝晶向细团状晶过渡，从而提高强度和硬度，并显著提高耐磨性。稀土和钛还能提高相间电极电位，提高晶间抗蚀能力。但是当稀土含量大于0.10%、钛含量大于0.15%时，会析出硬质点相，对性能不利。
图2-1 Zn-Al二元系统的相图
2.2.5 锌铝合金的应用
锌铝合金具有良好的强度、刚度和硬度，以及耐磨、耐蚀、减振降噪性能和密度小、成本低等特点，已得到广泛应用。目前这种合金仍在扩大应用领域。锌铝合金于70年代开始发展，主要用于重力铸造，直到80年代，该合金才开发用于压铸件。铸造锌铝合金若按铸造方法分，可分为压铸合金和重力铸造合金两大类；若按用途来分，可分为仪表用合金、阻尼合金、模具耐磨合金及零件耐磨合金等。目前国际上用作铸件的标准系列有两大类，一类是ZAMAK合金，一类是ZA系列合金。使用的ZAMAK合金有ZAMAK2、ZAMAK3、ZAMAK5及ZAMAK7；而ZA系列有ZA-8、ZA-12、ZA-27及ZA-35。ZA-8主要用于热室压铸，ZA-12及ZA-27因有特殊熔化要求，只能用于冷室压铸，ZA-35一般用于重力铸件。而ZAMAK合金发展要先于ZA系列合金，主要用于压力铸造。表2-3、表2-4、表2-5及表2-6分别列出了ASTM规定的重力铸造合金和压力铸造合金铸件及铸锭的成分。表2-7和表2-8分别列出了压力铸造合金和重力铸造合金的物理性能。表2-9列出了我国的铸造锌铝合金的化学成分，可以看出，我国的合金系列已与国际接轨。表2-9中的ZA4-1、ZA4-3、ZA8-1、ZA27-2分别与表2-6中的ZAMAK5、ZAMAK2、ZA-8及ZA-27合金一致。
）
表2-7 压力铸造合金的物理性能
2.3压铸用锌合金
2.3.1压力铸造的基本概念及原理
压力铸造是将液态或半固态金属在高压下瞬间填充铸型并在短时凝固成铸件的一种方法。铸型通常采用优质钢制成。压力在几兆到几十兆帕范围。充型速度在0.5～70m／s范围。充型时对最小件只需几毫秒，而对大件约需半秒钟。铸型的温度约150℃，要比金属凝固温度低得多，因此铸件凝固极快。在凝固时需保持高压．以保证铸件高的表面质量，同时也保证金属液能充填到复杂型腔中。
按照盛液室类型不同，可将压铸机分成热室压铸机和冷室压铸机。
在热室压铸机中，冲头及缸体浸在保温熔化坩埚的液态金属中。将液体射入型腔的能量由液压泵提供，工作时由保压罐进行保压。热室压铸机工作的基本过程为：冲头向下使液态金属通过鹅形管喷嘴进入型腔，在金属凝固时保压；凝固完成后打开铸型，冲头返回到原始位置；铸件被取出后，在铸型型腔内喷撒分型剂，下一周期的工作即开始。热室压铸机主要适用于3号、5号、7号及ZA—8合金。热室压铸一般有如下优点，即①当铸型打开后，压室内的液体自动补充，减少了工作时间；②液体的温度不会像冷室压铸那样降低，即金屑温度稳定；③注射压力较低，对设备施加载荷作用低；④可充填薄壁处，保证完善铸件；⑤液态金属不暴露在大气中，减少了金属的氧化。
冷室压铸机的压室与保温炉是分开的。冷室压铸的工作程序与热室压铸基本相同，只是冷室压铸的液态金属被人工或自动浇包浇入压室内。冷室压铸机分为立式压铸机和卧式压铸机两种。冷室主要适用于ZA-12合金及ZA-27合金。因为这些合金的浇注温度正好处在锌铝合金腐蚀冲头及钢模的温度范围。
2.3.2压铸锌合金的组织结构及基本特点
在压铸条件下，锌合金凝固及冷却极为迅速，导致铸件中晶粒细小，具有很好的机械性能。锌铸件由表面向中心凝固，产生两个不同的区域，一个是组织致密区，另一个是普通组织区。在距铸件表面0.38～0.50mm处，组织细小而致密。这种具有致密而细小晶粒组织的部位具有优越的机械性能，因此这种薄层处单位面积的性能要比其它部位大得多。
压力铸造生产锌合金铸件的特点是生产效率高、产品质量好以及经济效益好，因而可广泛用于汽车、拖拉机、电器仪表、医疗器械、日用五金等零部件的制造上。目前，锌合金铸件的外形最大尺寸达400mm，最小尺寸可达0.3mm。铸件的最小孔为0.7mm，最大平均壁厚为10mm，最小平均壁厚为0.3mm。但是这种方
法也有一些缺点，如一次性投资较高，模具寿命较低等。
压铸锌合金的优点是：熔点低，可延长压铸寿命；不易粘膜；铸造工艺好，可形成各种复杂、薄壁铸件；具有良好的电镀性；具有良好的常温使用性能。此外压铸锌合金也有与重力铸造锌合金一样的缺点：密度大；易老化；抗蚀性差，易产生晶间腐蚀。压铸锌合金的物理性能如表2-10所示。
为了提高压铸锌合金的某些物理性能和组织结构，可以在锌合金中加入少量的其它元素以改善压铸锌合金的性能。这些金属或非金属元素能和锌形成化合物或固溶体，从而实现强化的作用。压铸锌和锌铝合金中主要元素有Al ，Cu 和Mg;杂质元素有
Fe ，Pb ，Sb ，Sn 和Cd 等。
Al 以α-Al 固溶体形式形成初生α枝晶和共晶α相，少量Al 固溶于η-Zn 固溶体中，可以细化晶粒，提高合金的强度，并能改善合金液的流动性，减弱合金的氧化倾向。近共晶成分的锌合金具有较高的抗拉强度、硬度和冲击韧度。当铝的含量为4～5%时，提高强度的作用较为明显，超过5%时，则铝的强化作用很小，故锌合金的含铝量一般不超过5%。在高铝锌基合金中随Al 量的增加，强度和硬度提高，ZA-27合金强度最高。
Cu 除了部分固溶于α相和η相外，主要形成ε(CuZn 4)相。Cu 对亚稳β相的转变起到抑制作用，提高强度、硬度、耐磨性、耐蚀性和合金液的流动性。但含铜量以不超过1%为宜，因为过高可使老化现象加重。Cu 使铸件尺寸不稳定。
Mg 固溶于η相和亚稳β相中，抑制β相转变。Mg 能提高合金的强度和硬度，减小晶间腐蚀，使组织稳定。但较高的Mg 量会显著降低塑韧度，增大热裂和冷裂倾向性，Mg 的质量分数规定为0.01%～0.06%。
Sb 化合物相形成时消耗了合金中部分Al ，从而使α相的数量减少。并且Sb 促使Zn-Al 合金中的一部分α相在凝固过程中发生了转变，在进行四相转变时，由于减少了反应相α相的数量，从而使生成相的数量减少，由此减少了由四相反应造成合金体积的膨胀。在锌合金中添加适量的锑元素能明显提高材料的强韧性和耐磨性。Sb 在锌合金中形成条块状Sb 、Al 、Zn 化合物，具有钝化α枝晶、细化合金组织的作用。Sb 提高了铸件的尺寸稳定性。Sb 加入后使合金组织均匀、枝晶钝化，促使合金中的杂质脆性相弥散分布，提高合金的致密性。Sb 的上述这些作用都有利于提高合金的力学性能和耐磨性能。但是，当Sb 量较多时，化合物中Sb 的比例增加，化合物的脆性可能加大，同时，合金中Sb 化合物的数量和尺寸也随之增加，从而对合金基体起割裂、脆化的作用。因此，Sb 量过高时，Zn-Al 合金的硬度增加，而强度和塑性降低。锑对ZA27合金强度、伸长率、冲击韧性、硬度和磨损性能的影响分别见图2-3、图2-4、图2-5及表2-11。
图2-3 锑对ZA27合金强度和伸长率的影响
图2-4 锑对ZA27合金冲击韧性和硬度的影响
图2-5 锑对ZA27合金摩擦磨损性能的影响
ZA合金中加入少量的Mn或Si，提高合金的耐磨性和耐热性。Mn固溶于基体和形成富Mn相，抑制β相转变，提高强度和硬度。富Mn相的存在，降低合金的伸长率。热处理使富Mn相分解并在基体内弥散析出，使Mn强化效果更显著，并且提高高温力学性能。ZA27合金经RE变质，组织明显细化，共晶相增加，ε相变小且分布均匀，不仅提高力学性能和耐磨性，而且提高阻尼性能，尤其是频率高于70Hz时强迫振动衰减效果更明显。
锌和锌铝合金对杂质的敏感性强。Fe形成FeAl
3和FeZn
7
相，降低流动性，产生的硬质点降低加工性能
并使电镀困难。Pb呈细小粒状或表面膜分布于晶界和枝晶间，引起晶间腐蚀。Sn与Zn形成低熔点共晶体，导致热脆性，引起晶间腐蚀，降低韧度。Cd存在于固溶体中，引起热脆性，降低耐腐蚀性。为了改善锌铝合金的高温性能，提高使用工作温度，可采用含更高Al的锌铝合金，如ZA-35，ZA-43等。
稀土对锌合金的作用是：一是稀土元素在合金中的偏聚，影响合金的组织转变及晶粒大小；二是和某些合金元素形成第二相，改善合金的某些性能；三是抑制有害元素的作用。稀土元素与锌铝合金中的Al 及其他合金能发生微合金化作用。因此，ZA27合金中加入适量稀土元素，可以提高合金在常温和高温下的机械性能和物理性能。
2.3.4压力铸造的基本设备
(1)压铸机
压铸机一般分为两类，一类是热压室压铸机，一类是冷压室压铸机。
热压室压铸机一般与合金熔化炉连接在一起，有的是压室浸于熔化的液态金属中，用杠杆机构或压缩空气产生压力。热室压铸机按合型力的大小可有630kN、1000 kN、1600kN、2500kN、4000kN和6300kN六种。热室压铸机的特点是：压铸过程全自动，生产率较高；压射比压较低；金属液从液面下进入型腔，杂质不易卷入。
冷压室压铸机的压室是相对独立的，与熔化炉无直接连接。每次压铸时，需用铁勺将定量的液体金属从熔化炉中取出，浇入压室。冷压室压铸机分卧式、立式及全立式。卧式的特点是：设置有中心和偏心浇道位置；操作程序少，以实现自动化；金属液进入型腔的转折少，压力损耗小；采用中心浇道时，模具结构较为复杂；金属液在压室中与空气的接触面积大，易带入气体或氧化夹渣。卧式压铸机按合型力的大小可有630kN、1000kN、1600kN、2500kN、4000kN、6300kN、8000kN、10000kN、12500kN、16000kN、20000kN 及25000kN十二种。立式压铸机的特点是：易于设计中心浇道；设备占地面积小；金属液进入型腔转折多，压力损耗大。全立式压铸机的占地面积也较小，金属液计入型腔的转折少，压力损耗也相应的小。立式冷室压铸机与热室压铸机一样，也有六种形式。
(2) 压铸模
压铸模由定模系统、动模系统、成型系统、抽芯系统、顶出机构、导向零件、模架部分、冷却部分、安全装置、浇注系统、排溢系统及吊装机构组成。定模与机器的压射部分相连接并固定在机器的定模安装板上，使金属液开始进入模具的部分，也是压铸模的型腔部分之一。动模部分固定于机器的移动板上，随动模板合拢与开启而移动。一般抽芯和脱模机构皆安装在此部分。成型部分是构成铸件的部分，包括镶块、型芯和活动型芯等，分别放置在定模和动模内。构成铸件外形的部分叫型腔，构成铸件内部形状的叫型芯。抽芯部分是带动活动成型部分的机构，以完成抽拔动作。顶出机构是将铸件从模具中取出的机构。导向机构的作用是将模具各活动部分开启和合拢时保证按着一定的方向动作。模架部分的作用是将模具各部分按一定位置组合固定，它包括模板、支座等。冷却部分的作用是调节模具温度。安全装置的作用是防止在工作时金属液从分型面射出。排溢部分包括排气和集渣槽等。
压铸的浇注系统是由直浇道、横浇道、内浇口、集渣槽及排气槽组成。从排气的角度看，内浇口应设置在使金属进入型腔后不立即封闭排气系统的位置，在内浇口导入金属液时，使难于排气的地方先流入金属液，尽量采用单个内浇口，防止多个内浇口存在时将气体抱在液体中。内浇口的厚度对金属液的流速及流态有直接的影响。内浇口的厚度可以通过公式来计算。经验的锌合金的内浇口厚度见表2-11。
内浇口的截面f可按公式2.1计算：
mm
f （公式2.1）
V
ut
)
.6/2
(
45
式中V为压铸件的容积（cm3）；
u为内浇口的流动速度（m/s）；
t为填充型腔的时间（s）。
直浇道是指由浇口套开始到横浇道为止的部分，其尺寸会影响液态金属的流动速度及填充时间。
横浇道截面积的大小应在满足压力传递良好和填充时间合理的要求下确定，同时要求横浇道对液态金属流动的阻力要小，并且横浇道的界面不能有突然缩小或增大的现象。横浇道的厚度根据铸件的大小和复杂程度而定，对小件取4～6mm，对中大件取8～10mm。横浇道长度对金属液流起平稳作用，横浇道过短，会出现金属液冲击及飞溅现象；横浇道过长，会导致金属液温度降低。因此，依据经验，对中小铸件而言，横浇道长度一般取30mm左右。
锌合金铸件用模的排气道尺寸见表2-12。
抽芯机构按驱动动力来分有手动、机动、液压或气压等类型。顶芯机构也称为脱模机构，其设置原则是：尽可能避免铸件被顶部位受弯曲应力、切应力及拉应力的作用；顶出部位应设置在最靠近铸件被包紧的部位；应避免损伤铸件外形，设置在使铸件受影响最小的部位。锌合金的许用顶压力为400MPa 。 2.3.5 锌合金压铸的工艺参数
(1) 压力参数 压射力可用压射压力和压射比压来表示。压射压力的计算可以分为两种情况，一种是压铸机有增压机构的情况，一种是无增压机构的情况。 有增压机构的压射压力p y 按公式2.2计算： 4/2
f y p D p π= (公式2.2) 式中p f 为增压后压射型腔内工作液压力（MPa ）；
D 为压射缸直径（mm ）。
无增压机构的压射压力p w 可以按公式2.3计算：
4/2g w p D p π= （公式2.3）
式中p g 为压射缸内工作液压力（MPa ）；
D 为压射缸直径（mm ）。
压射比压是压射时，压室内金属液在单位面积上所受到的压力。锌合金的计算压射比压见表2-13。
(2) 速度参数 在压室内压射冲头推动金属液移动的速度成为压射速度。压射速度分低速压射速度和高速压射速度两个阶段。低速压射速度可根据浇注到压室内的金数量多少而定，而锌合金的高速压射速度可按表2-14来选择。
(3) 温度参数 温度参数有浇注温度和压铸模预热温度两种。锌合金的浇注温度可根据铸件的壁厚和铸件的复杂程度而定，如表2-15所示。锌合金的压铸模的工作温度见表2-16。
表2-15 锌合金的浇注温度
(4) 时间参数金属也充满型腔后，在压力作用下使铸件完全凝固的时间成为持压时间。从持压结束到开摸顶出铸件为止的时间为留模时间。锌合金的持压时间见表2-17，而留模时间见表2-18。
(5) 压铸用涂料涂料的作用是避免液态金属对压铸模的直接冲刷、降低压铸模的导热性以利于合金液的充型以及对压铸模活动部分起润滑作用。因而涂料应满足如下要求：高温时具有良好的润滑性；对压铸模和压铸件材料没有腐蚀性；高温不析出，也不分解出有害气体，同时也不残留污物，一般采用30#和40#的锭子油作为压铸锌合金的润滑剂。可以按照氧化锌：水玻璃：水=5：1.2：93.8的比例配置涂料用于锌合金铸件。
(6) 压铸模零件常用材料压铸模零件常用材料选择的原则是耐高温、导热性高、膨胀系数小、热处理变形量小、淬火性能好、加工性能良好。锌合金铸件压铸模零件常用材料见表2-19。
2.4 其它铸造锌合金
2.4.1砂型铸造
锌合金的砂型铸造的特点是：①浇注温度宽，可在小于675℃的低温下浇注；②铸型的吃砂量较小（砂子用量为铸铁件的一半）；③打箱时间长，试验表明，锌合金在5～120min范围打箱，对合金的力学性能几乎无影响；④型砂的水分含量允许较宽，浇注温度在565～737℃范围内，型砂含水量在4.5%～8%范围对合金的抗拉强度几乎无影响。
2.4.2挤压铸造
挤压铸造是借助挤压铸造机上的压头把浇到型腔中的金属液挤压成型的一种铸造方法。挤压铸造的特点是铸件内部气孔、锁孔等缺陷少，组织致密，晶粒细化，组织均匀；铸件有较高的尺寸精度，有较小的表面粗糙度；在压力下凝固，有利于防止裂纹缺陷；另外其工艺出品率高达90%以上。生产率高，工作环境好。但不宜制造复杂铸件。
挤压铸造机的核心部分是铸型。按照铸型的挤压方式不同，挤压铸造机可有柱塞铸压式、直接加压式、间接加压式及旋转加压式四种类型。柱塞加压是用柱塞施加于合金液面并保压，铸件的成型是在浇注中实现的。直接加压是在挤压合型时成型压头使部分合金液向上运动填充型腔。间接加压是将部分合金液挤入
闭合的型腔中。旋转加压是向半开的楔形型腔中浇注合金液，转动铸型使其合拢，合金液被挤压上升而充满铸型。但目前我国无专用挤压铸造机。锌合金所用铸型材料见表2-20。挤压铸件只有在铸件表面要求很光洁或容易产生表面缺陷的部位留有加工余量，加工余量一般为0.5～2.0mm。
挤压铸造的基本过程为：首先预热铸型，然后涂刷涂料；合金液定量浇入铸型并进行加压保压；保压到一定时间后卸载冷却，顶出铸件。加压所需要的临界比压见表2-21。挤压工艺参数见表2-22。
2.4.3永久性铸造
永久性铸造是将液态金属浇注到金属铸型或石墨型中并依靠重力充型的一种铸造方法。这种方法可以用来生产具有良好表面质量的精密铸件，而且可制的尺寸小到25mm大到1.3m的铸件。永久性方法的充型时间要比压铸方法长，充型速度小，因此采用永久性铸造方法的生产周期要比压力铸造方法大好几倍。永久性铸造由于充型缓慢及低压凝固，会使内部的结构组织变粗，从而导致力学性能变差，而且不能铸造精度极高的铸件，也不能制造较薄的铸件，金属流动时紊乱程度小，从而其缩孔小。
金属型铸造的类型很多。按照分型面的位置划分有整体金属型、水平分型金属型、垂直分型金属型及多面金属型。整体金属型无分型面，适用于外形简单、有较大斜度的中小铸件。水平分型金属型由两半型扣合而成，这种铸型在生产中用得较为广泛。垂直分型金属型由垂直的两半型组成，这种铸型排气容易，散热性好，开闭方便，适用于轴线对称形状的铸件。金属型的缺点是不透气。金属型铸造的基本过程是：根据所用涂料，预热铸型至120～150℃；铸型加热至230℃，有时到300℃；根据铸件种类，在高于液相线100～150℃的温度下浇注；浇注完毕后向冒口中注入高温金属使冒口和补缩通道最后凝固；冒口凝固后即可脱模。锌合金所用的金属型材料可采用铸铁或铸钢。
石墨型材料的质量对石墨型铸造极为重要，因此要求石墨型的材质具有：机械性能高、耐磨损；密度高、气孔少，从而使铸型具有良好的导热性；表面状态良好。
2.4.4半固态铸造
金属成型工艺按成型对象为固态或液态分为两种，一种是完全的液态成型，即为常规的铸造工艺；另外一种是完全固态的金属成型，即为锻压或挤压。而半固态铸造是介于二者之间的加工方法，是指在金属或合金凝固中，是以强烈的搅拌以使初生固相碎化，形成流变浆料即固相与液相共存，然后铸造成型的一种材料加工方法。
半固态铸造可分为半固态流变铸造和半固态搅融铸造。半固态流变铸造是利用熔化的炉料批量制备或
连续制备流体浆料，然后直接浇注成型的方法。而半固态搅融铸造是利用流变铸造生产所得的锭料重新加热融化，然后压铸成铸件的方法。搅融性是浆体在一定时间内粘度随剪切率增加而降低的特性。半固态流变铸造往往与压铸连接在一起，浆液在半固态金属连续制备器中连续或半连续制造出来，然后定量的将浆液直接送到冷室压铸机的压射室中进行压铸，这种方法称为半固态挤压铸造。根据半固态浆料制备的方法不同，半固态铸造又可分为机械搅拌、电磁搅拌等应变诱发熔化激活等。
半固态铸造的优点是：产品的质量高，其原因是金属在进入压型之前已呈半固态，气孔及疏松已很少，另外液体的粘度较高，能防止金属的飞溅及吸气。再者就是合金的晶粒较为细小；减少了对模剧的热冲击，原因是合金本身的温度降低及成型速度快，还有对压型的导热系数降低有关系。
典型的流变铸造装置有感应器、搅拌器及坩埚组成。搅棒以方形为好，用氧化铝制成，也可用富铝红柱石和二氧化硅组成的材料制成。通过调节半固态金属连续制备器的浆料流出速率即可控制浆料温度以及固态组分的比例。提高浆料的流出速率可减少合金在混合室的停留时间，因而能降低固态组分的比例。半固态挤压铸造的铸造系统包括两个装置即浆液连续制备器和铸造机。使用只有一个搅拌室的典型的浆液连续制备器是将熔融金属装在底部开孔的加热室中；使用有三个搅拌室的浆液连续制备器时，液体金属置于坩埚中，合金可以通过坩埚外部的感应线圈加热及保温。半固态挤压铸造的铸造系统装置可以成批或连续制备半固态金属，在靠近搅拌室附近设有保温室，保温室通过围绕在外面的感应线圈加热，保温室可以是半固态金属保持一定的比例。
搅融铸造装置和流变铸造是不同的。典型的搅融铸造装置包括压铸机、感应炉及软度指示计。软度指示计是用来测定加热锭料的软度。通过软度指示器探头的移动的快慢、或通过将一定重量的探头插入可以确定最适合于进行压铸的具体时间。
浆液连续制备器的工艺参数有剪切率、初期凝固过程的冷却速度及固相率。这些参数可以通过改变装置的结构和操作参数，综合在一起决定了半固态合金的组织、粘度及流变性等。对搅拌室做环状剪切的平均剪切率ε可按公式2.4计算：
)1/(22
k k -Ω=ε （公式2.4）
式中k 为搅棒的半径与搅拌室直径之比；
Ω为角速度。
平均冷却速度v 可按公式2.5来进行计算：
t T v /?= （公式2.5）
式中T ?为凝固范围；
t 为局部凝固时间。
在出现初生固溶体时，合金在搅拌室中的平均冷却速度v g 可以按公式2.6来进行计算：
g g g t T v /?= （公式2.6）
式中v g 为金属浆液中出生固体的比率；
g T ?为液相温度与出口温度之差；
t g 为搅拌室内的平均停留时间。
g T ?可以通过在浆液的出口用热电偶测定，也可用定量金相技术测定。金相技术测定的方法是：测定经过水淬的浆液中的固相比率，然后将测定的结果作出固相组分与凝固温度的关系曲线。 2.4.5 离心铸造
离心铸造是将熔化的金属浇入旋转的铸模中，在离心力的作用下进行冷却、结晶凝固成型的一种方法，能够使铸模旋转的设备为离心铸造机。
离心铸造的优点是：液态金属在离心力的作用下结晶，组织致密且机械性能高；气体及渣子浮在金属液表面，不易产生缩孔及夹杂缺陷；液体在离心力作用下充型，能够浇铸成型铸件和薄壁铸件；可以不用芯子制成筒形铸件；不采用浇注系统，铸件出品率高；生产成本低，生产效率高。但其也有容易产生偏析、难以铸造复杂铸件这样的缺点。
离心铸造设备可分为通用型和专用型两种。通用型常用的有卧式悬臂离心铸造机、卧式滚筒离心铸造机及立式离心铸造机。卧式悬臂离心铸造机的主要机构有铸型、主轴、机座、皮带轮及电机。卧式滚筒离心铸造机由筒形铸模、滚轮、主轴及电机构成。立式离心铸造机主要由传动装置和铸模装置两部分
组成。
对离心铸模的基本要求是：能抵抗高温作用，耐急冷急热性好；导热性好，易切削加工；材料成本低，来源广。对于锌合金来说，离心铸造时，金属型用得比较多。
生产中计算铸型转速见公式2.7：
()21
0/55200r n γβ= （公式2.7）
式中n 为铸型转速（r/min ）；
β为修正系数；
γ为铸造合金的重度（N/m 3
）； r 0为铸件的内半径（m ）。
钎焊和巴氏合金浇铸作业的安全技术(最新版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0065
钎焊和巴氏合金浇铸作业的安全技术(最 新版) （一）钎焊 钳工所操作的焊接叫做钎焊。钎焊是利用熔点比母材低的钎料，在母材不融化的情况下，钎料熔化并润湿及填充两母材连接处的间隙，形成焊缝，从而使被焊工件牢固地结合在一起。 根据钎料熔点的高低不同，钎焊分为两种： 1.硬焊：钎料熔点在450℃以上。硬焊的焊料是铜锌合金或铜银合金，焊剂是硼砂。焊接时把工件和焊料一起放入炉子内加热，加热到一定温度之后取出，撒上硼砂再放进炉内，一直加热到焊料熔化，并使熔化的焊料流到接缝中，然后取出冷却，即把工件焊在一起。 2.软焊：钎料熔点在400℃以下。软焊的焊料是锡铅合金，焊剂
是氯化锌溶液。焊接时把烙铁加热到400-600℃时，把焊料熔化，涂敷在焊缝上。涂敷前要用焊剂清除烙铁上和工件上的氧化物，使熔化的焊料和工件能很好地焊在一起。 （二）巴氏合金浇铸 对于高速、重载的滑动轴承，为了节省合金材料并满足轴承的要求，常在轴瓦表面上浇铸一层巴氏合金。操作过程是先将轴瓦彻底清理，清理时除了一般的清理方法外，要用硫酸进行酸蚀，还需把轴瓦加热到300-350℃，用刷子蘸氯化锌溶液擦洗或把轴瓦放入加热到80-90℃的苛性钠（苛性钾）溶液中清洗，清洗完后先镀锡，再涂氯化锌和氯化铵溶液，最后浇铸巴氏合金。在整个操作过程中要反复多次接触到高温和一些强酸、强碱稍不注意，就会造成烧伤、烫伤等人身事故。在操作中应注意的安全事项： 1.浇铸巴氏合金时，要用硫酸和盐酸对被镀工件进行酸蚀处理，去掉工件表面的氧化皮。软焊中使用的焊剂氯化锌溶液是把锌片溶解在盐酸中配制成的，一般都由操作者自己配制。如果焊接镀锌铁皮或镀锌工件时，是直接把稀释盐酸刷在焊缝处。硫酸和盐酸都是
锌合金基本常识 2009-10-14 14:04:51 什么是锌合金 锌合金，英文名称为zinc alloy，是以锌为基体加入铝、铜、镁等其他元素而构成的有色合金。锌合金常温下呈蓝白色，有光泽，质硬脆。锌合金的熔点约为380℃，浇铸温度为440～460℃之间。 锌合金分类 铸造用锌合金按铸造方法分，可分为压铸合金和重力铸造合金两大类；目前国际上用作铸件的标准系列有两大类： 1、ZA系列锌合金，一般用于重力铸件。 2、ZAMAK合金，发展要先于ZA系列合金、主要用于压力铸造。 ZAMAK合金分：ZAMAK 2、ZAMAK 3、ZAMAK5、ZAMAK 7型号，其中ZAMAK 3型号锌合金比较适合工艺品、饰品铸造。 ZAMAK 3锌合金元素含量参考：锌96%以上，铝，镁，铜≤%，铁≤%，锡≤%，铅≤%，镉≤%。 锌合金成分 一、有效合金元素 铝Al 1、改善合金的铸造性能，增加合金流动性，细化晶粒，引起固溶强化，提高机械性能。 2、降低锌对铁的反应能力，减少对铁质材料，如模具的侵蚀。铝含量控制在~ %。主要考虑到所要求的强度及流动性，流动性好是获得一个完整、尺寸准确、表面光滑的铸件必需的条件。 铜Cu 1、增加合金的硬度和强度； 2、改善合金的抗磨损性能； 3、减少晶间腐蚀。 不利：
1、含铜量超过%时，使压铸件尺寸和机械强度因时效而发生变化； 2、降低合金的可延伸性。 镁Mg 1、减少晶间腐蚀 2、细化合金组织，从而增加合金的强度 3、改善合金的抗磨损性能 不利： 1、含镁量> %时，产生热脆、韧性下降、流动性下降。 2、易在合金熔融状态下氧化损耗。 二、有害杂质元素 铅Pb、镉Cd、锡Sn 它们在合金中固熔度极微，吸附于晶介，构成众多的电极电位差，形成较大的微腐蚀电池，能使合金晶介结合松弛、粗化（老化），令锌合金的晶间腐蚀变成十分敏感，在温、湿环境中加速了本身的晶间腐蚀，降低机械性能，并引起铸件尺寸变化。当锌合金中杂质元素铅、镉含量过高，工件刚压铸成型时，表面质量一切正常，但在室温下存放一段时间后（八周至几个月），表面出现鼓泡。 铁Fe 1、铁与铝发生反应形成Al5Fe2金属间化合物，造成铝元素的损耗并形成浮渣。 2、在压铸件中形成硬质点，影响后加工和抛光。 3、增加合金的脆性。 铁元素在锌液中的溶解度是随温度增加而增加，每一次炉内锌液温度变化都将导致铁元素过饱和（当温度下降时），或不饱和（当温度上升时）。当铁元素过饱和时，处于过饱和的铁将与合金中铝发生反应，结果是造成浮渣量增加。当铁元素不饱和时，合金对锌锅的腐蚀将会增强，以回到饱和状态。两种温度变化的一个共同结果是最终造成对铝元素的消耗，形成更多的浮渣。
锌合金材料，国内外牌号对照表 锌合金压铸件主要做：家具配件；手袋配件；皮带扣；扳手;首饰盒与相框; 奖章与LOGO牌; 钥匙扣与开瓶器; 圣诞礼品；手机饰物; 烟灰缸; 金属玩具，平衡块，偏心轮等机械零件。 1，国产锌合金产品系列参数 成分包装物理性质 铝：4% 抗拉强度：3P(牛顿/ mm2) 镁：0.038% 伸长率：5.1% 铜：0.70% 铁：0.02% 铅：0.003% 镉：0.001% 锡：0.001% 重量(平均)：10.3kg 尺寸(mm)：480×95×45 整件重量(平均)：980kg 整件数量(块)：95 整件尺寸(mm)：960×480 ×510 密度g/cm3：6.7 熔点℃：386.1 热膨胀系数K-1：27.4×10-6 热导度w/mk：108.8 热容量J/(kg·k)：418.4 电导度S/m(20℃)：15.08×10-6(2 6%IACS) 组别牌号 机械性能 抗拉强度牛/毫米 2 伸长率 % 布氏硬度H B 压铸ZZnAL4 245 5.0 65 ZZnAL4-0.5 275 5.0 75 ZZnAL4-1 275 5.0 80 Y41(ZZnAL4C ul) 275 2.0 90 砂型铸 造ZZnAL10-5 275 0.5 80 ZZnAL9-1.5 275 0.7 90 金属铸 造ZZnAL10-5 294 1.0 100 ZZnAL9-1.5 314 1.5 105 ZZnAL4-1 177 0.5 80 1.7锌合金： 1.7.1锌合金的压铸性能：机械性能、电镀性能都非常好，是目前本厂所生产的铝、镁、锌中压铸性能最好一种压铸合金。压铸件的表面粗糙度、强度、延伸性都很好。由于锌的流动性很好所以可以做较薄的产品（壁厚可做到0.5），锌最大的缺陷是比重太大，故产品的重量及成本较高，较适合做小件产品。同时，锌合金尺寸稳定性较差。 1.7.2比重：纯锌：6.6g/cm3；压铸锌合金：6.7-6.9g/cm3； 1.7.3熔点：纯锌：419℃；锌合金：387-390℃；压铸温度：390-410℃ 1.7.4锌合金的种类： 通常锌合金可分为三类： 1.7.4.1纯锌：纯度99.9%以上，用于电镀 1.7.4.3加工锌：纯度、98%以上，用于照相制版、胶印制版、电镀等
变形铝及铝合金牌号对照表
铝及铝合金新旧牌号对照表
注: ①"原"是指化学成份与新牌号同,且都符合GB3190-82规定的旧牌号。 ②“代”是指与新牌号的化学成份相近似，且符合GB3190-82规定的旧牌号。 ③“曾用”是指已经鉴定，工业生产时曾经用过的牌号，但没有收入GB3190-82中。
变形铝和铝合金牌号表示方法和状态代号 类型：铝型材点击次数：1030 （1）四位数字体系牌号命名方法1997年1月1号，我国开始实施GB/T16474?996《变形铝和铝合金牌号表示方法》标准。新的牌号表示方法采用变形铝和铝合金国际牌号注册组织推荐的国际四位数字体系牌号命名方法，例如工业纯铝有1070、1060等，Al-Mn合金有3003等，Al-Mg合金有5052、5086等。 （2）四位字符体系牌号命名方法1997年1月1号前，我国采用前苏联的牌号表示方法。一些老牌号的铝及铝合金化学成分与国际四位数字体系牌号不完全吻合，不能采用国际四位数字体系牌号代替，为保留国内现有的非国际四位数字体系牌号，不得不采用四位字符体系牌号命名方法，以便逐步与国际接轨。例如：老牌号LF21的化学成分与国际四位数字体系牌号3003不完全吻合，于是，四位字符体系表示的牌号为3A21。 四位数字体系和四位字符体系牌号第一个数字表示铝及铝合金的类别，其含义如下： 1）1XXX系列工业纯铝； 2）2XXX系列Al-Cu、Al-Cu-Mn合金，； 3）3XXX系列Al-Mn合金； 4）4XXX系列Al-Si合金； 5）5XXX系列Al-Mg合金； 6）6XXX系列Al-Mg-Si合金； 7）7XXX系列Al-Mg-Si-Cu合金； 8）8XXX系列其它。 （3）铝铸件牌号我国容器用铝铸件牌号采用ZAl+主要合金元素符号+合金元素含量数百分率表示。例如；ZAlSi7Mg1A、ZAlCu4、ZAlMg5Si等。 （4）状态代号相同牌号的铝及铝合金，状态不同时，力学性能不相同。按照GB/T16475《变形铝和铝合金状态代号》标准，新状态代号规定如下： O 退火状态 H112 热作状态 T4 固溶处理后自然时效状态 T5 高温成形过程冷却后人工时效状态 T6 固溶处理后人工时效状态
巴氏合金的浇铸工艺 准备工具 1、熔炉（用铸钢坩埚熔化轴承合金） 2、搪锡炉 3、预热炉 轴承合金的浇铸主要包括下列工艺过程：钢壳的清洗与挂锡、合 金的熔化、合金的浇铸。 第一阶段钢壳的清洗与挂锡 （1）清理钢壳，脱油脂 (注：碱性剂去油污，酸性剂去氧化物) 钢壳上的氧化皮，污垢可以用砂纸，钢丝刷或用喷砂的方法去除。（2）检查和修正钢壳 检查钢壳内表面有无氧化物，无氧化物的表面应呈银灰色。如有 金黄或褐色的氧化斑时，应用30%的盐酸水溶液酸洗，或用钢丝刷擦光。 （3）再一次去油污 方法与(1)相同 （4）挂锡 为了使轴承合金与钢壳粘合牢固，在合金与钢壳交界处镀上一层锡，使之形成一层互相渗透的过渡区，促使合金与钢壳粘牢。轴瓦挂锡后内表面要均匀，厚薄为0.1～0.2 mm，表面光洁呈银色，不许
漏挂。理想的锡表面应呈银白色镜面，锡液能在整个表面流 动证在浇注前已挂锡的钢壳温度为250～270℃。 第二阶段合金的熔化 合金的熔化可以在坩埚里进行，将整块合金敲碎放入坩埚 里，不可用回收的旧合金 第三阶段合金的浇铸 (1)浇注前充分搅拌合金液，静置 2～4min，将浮渣清理干净。 其锡锑合金浇注温度为 400～440℃。 (2)浇铸前将全部浇注工具预热到 150～200℃。将预热到 270～300℃的模具取出，和已挂锡的钢壳装配好。 浇注时，温度决定着液态合金的冷凝方向，要保证模具内表面温 度始终高于钢壳轴瓦面的温度，这样将会增大液态合金挤向轴瓦面的凝缩力，从而获得粘接可靠、致密性较好的合金层。 合金的浇注采用静止浇铸。静止浇铸可以采用静止直立连续浇铸 的方法----将达到一定温度的轴承合金液体迅速连续注满型腔；也可以采用静止直立间歇浇铸方法----将达到一定温度的轴承合金液体分数次浇入型腔，待前一次浇铸的合金冷却到一定程度时（合金上表面冷却接近固相线(呈糊状)），再进行下一次浇铸。 (3)具体浇铸过程： 1)浇铸前先把模具座放在平台上，再经过预热至 250～300℃。
铸造锌合金材料
第二篇铸造锌合金材料 2.1 概述 2.1.1 锌的存在形式及基本属性 自然界中未曾发现过自然锌，锌往往是以硫化矿物和氧化矿物的形式存在。在硫化矿物中，锌主要是以闪锌矿形式存在，而在氧化矿中主要以菱锌矿和异极矿的形式存在。在现代炼锌工业所采用的原料，绝大部分是硫化矿物。同时，自然界中很少存在单一的锌矿床，一半多与其他金属伴生，如铅锌矿、铜锌矿及铜铅锌矿等。 锌是一种具有金属光泽的银白色金属。其熔点为419.5℃，沸点为907℃。在未合金化时，它是一种较软的金属，其强度和硬度值要比锡和铅大，但比铝和铜要小。锌是同素异晶型金属，在低于170℃时，主要以μ形式存在，在170～330℃范围以β形式存在，在330～419℃范围以α形式存在。μ相具有密排六方结构，因此室温下锌通常形成六面体晶体，在断裂面出现结晶状。一般讲，锌的晶格常数a及c分别为0.2665nm和0.4947nm，c/a的理论值为1.856。每个锌原子周围有12个临位原子，其中6个原子的间距为0.2665nm，另外6个为0.2907nm。在六方基面中，原子之间的结合力要比层间强。这就是锌各向异性的根源所在。锌晶体学的另一个很重要的方面是高温条件下原子在晶格中的易动性及纯锌在室温条件下变形后的在结晶。假如某些合
金元素如镉、铜等会形成锌固溶体，锌金属的再结晶温度则会提高。对纯锌而言，几乎不发生加工硬化，因为在结晶会使加工造成的应力得到松弛。由于锌的恢复特性及加工硬化程度很小，因此其蠕变抗力或在长期作用下承受变形的能力较小。这就是锌不能用作工程材料的原因，但是如果加入某些合金元素如Ti及Cu等，蠕变抗力会增加许多倍。 2.1.2 铸造锌合金的优缺点 铸造锌合金的生产历史较长，主要适用于压力铸造或重力铸造，用来浇注汽车、拖拉机等机电部门的各种仪表壳体类铸件或浇注各种起重设备、机床、水泵等的轴承，并且近些年来又发展了高铝的高强度高耐磨性的铸造锌合金。纯金属在铸造后，如在水中淬火，可变得相当硬。商品锌因含有杂质，因而性脆而硬度高。但在大于100℃温度下可以变形，能被压成薄板或拉制成金属丝。加热到250℃后，这种锌又会变脆，在钵中能研成粉末。所以锌的延性与杂质和温度是有关系的。锌与其他金属一样有加工硬化的特点，在机械加工硬化后可在低温状态焖火以恢复其延展性。实验表明，1.5mm厚的纯锌片，在125℃保温半小时后，基本可以软化。由于其蠕变抗力低，因而不能直接用于承载。锌的延性比通宵，但是比锡大。含有细晶粒的锌容易被辊轧。金属中晶粒大小视冷却条件不同而定，若熔
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 钎焊和巴氏合金浇铸作业的安 全技术(标准版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
钎焊和巴氏合金浇铸作业的安全技术(标 准版) （一）钎焊 钳工所操作的焊接叫做钎焊。钎焊是利用熔点比母材低的钎料，在母材不融化的情况下，钎料熔化并润湿及填充两母材连接处的间隙，形成焊缝，从而使被焊工件牢固地结合在一起。 根据钎料熔点的高低不同，钎焊分为两种： 1.硬焊：钎料熔点在450℃以上。硬焊的焊料是铜锌合金或铜银合金，焊剂是硼砂。焊接时把工件和焊料一起放入炉子内加热，加热到一定温度之后取出，撒上硼砂再放进炉内，一直加热到焊料熔化，并使熔化的焊料流到接缝中，然后取出冷却，即把工件焊在一起。 2.软焊：钎料熔点在400℃以下。软焊的焊料是锡铅合金，焊剂
是氯化锌溶液。焊接时把烙铁加热到400-600℃时，把焊料熔化，涂敷在焊缝上。涂敷前要用焊剂清除烙铁上和工件上的氧化物，使熔化的焊料和工件能很好地焊在一起。 （二）巴氏合金浇铸 对于高速、重载的滑动轴承，为了节省合金材料并满足轴承的要求，常在轴瓦表面上浇铸一层巴氏合金。操作过程是先将轴瓦彻底清理，清理时除了一般的清理方法外，要用硫酸进行酸蚀，还需把轴瓦加热到300-350℃，用刷子蘸氯化锌溶液擦洗或把轴瓦放入加热到80-90℃的苛性钠（苛性钾）溶液中清洗，清洗完后先镀锡，再涂氯化锌和氯化铵溶液，最后浇铸巴氏合金。在整个操作过程中要反复多次接触到高温和一些强酸、强碱稍不注意，就会造成烧伤、烫伤等人身事故。在操作中应注意的安全事项： 1.浇铸巴氏合金时，要用硫酸和盐酸对被镀工件进行酸蚀处理，去掉工件表面的氧化皮。软焊中使用的焊剂氯化锌溶液是把锌片溶解在盐酸中配制成的，一般都由操作者自己配制。如果焊接镀锌铁皮或镀锌工件时，是直接把稀释盐酸刷在焊缝处。硫酸和盐酸都是
浇注巴氏合金轴瓦的工艺实践 _lBeari1~g 锡锑和铅锑轴承合金习惯上称 为巴氏合金.巴氏合金是承受中等 负荷轴承合金中比较理想的材料. 由于它的强度较低,一般都浇注在 钢壳上,制成双金属轴瓦,利用钢 壳材料来增强合金的强度. 巴氏合金的浇注主要包括下列 工艺过程:钢壳的清洗与挂锡,合 金的熔化和合金的浇注.浇注时,必 须做好这3道环节中的每项工作,否 则就不会获得良好的轴瓦质量. 钢壳的清洗与挂锡 (1)脱油脂把钢壳浸入煮沸的 10%～15%NaOH碱溶液中5～ 15min去油,然后把钢壳拿出用清 水冲去碱痕. (2)去锈先用稀硫酸刷浸瓦面 2～5min,然后用钢丝刷用力洗刷 直到不流黑水为止.用清水冲洗后, 再用沸水煮沸1～2min,使钢壳表 面呈现均匀的银灰光泽. 经去油,去锈后的钢壳,不能 用手直接去触摸将要挂锡的表面, 否则会沾上油脂. (3)配制溶剂挂锡前钢壳内表
面要涂刷一层溶剂,以便消除钢壳表面清洗后形成的氧化膜,进一步清洁挂锡表面.溶剂的配制有两种, 选其一种应用(按重量计): 氯化锌和氯化铵的混合物,混 合比例以2:1或1:1,以60-70~C热水使其溶化制成饱和溶液. 氯化锌32%,氯化铵2.5%,氯 化锡4%,其余为水制成饱和溶液. (4)挂锡为了使轴承合金与钢 壳粘合牢固,在合金与钢壳交界处镀上一层锡,使之形成一层互相渗透的过渡区(FeSn—FeSn.),促使 合金与钢壳粘牢.钢壳在挂锡前应预热,若预热温度过高,钢壳面会 出现氧化层,挂锡时不易粘合,即 使勉强粘合也不牢固,合适的温度应控制在270～300~C. 锡锑轴承合金挂锡需要用纯锡 或Ws=70%,WPh=30%的焊锡条; 铅锑轴承合金可用上述焊锡条或Ws=30%,WPh=70%的焊锡条.将钢壳,模具一起预热到设定温度,然MC琨代曩部件 后将钢壳取出迅速挂锡,先在要挂锡表面涂刷一层溶剂,接着用锡条在钢壳挂锡表面往复擦抹,使其熔化,再用刷子把熔化的锡液薄而均匀地涂刷在整个钢壳表面上,不使
铸造生产的工艺流程 铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程，它包括以下主要工序： 1）生产工艺准备，根据要生产的零件图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制铸造工艺图； 2）生产准备，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备； 3）造型与制芯； 4）熔化与浇注； 5）落砂清理与铸件检验等主要工序。 成形原理 铸造生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成铸件（或零件）的一种金属成形方法。 图1 铸造成形过程
铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求，直接作为零件使用。 型砂的性能及组成 1、型砂的性能 型砂（含芯砂）的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。2、型砂的组成 型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土（普通粘土和膨润土）、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。为了进一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤份、锯末、纸浆等。型砂结构，如图2所示。 图2 型砂结构示意图 工艺特点 铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，尤其对于有些脆性金属或合金材料（如各种铸铁件、有色合金铸件等）的零件毛坯，铸造几乎是唯一的加工方法。与其它加工方法相比，铸造工艺具有以下特点：1）铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料；铸件可以小至几克，大到数百吨；铸件壁厚可以从0．5毫米到1米左右；铸件长度可以从几毫米到十几米。 2）铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。 3）铸件的形状和大小可以与零件很接近，既节约金属材料，又省切削加工工时。 4）铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低。 5）铸造工艺灵活，生产率高，既可以手工生产，也可以机械化生产。 铸件的手工造型 手工造型的主要方法 砂型铸造分为手工造型（制芯）和机器造型（制芯）。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工完成；机器造型是指主要的造型工作，包括填砂、紧实、起模、合箱等由造型机完成。泊头铸造工量具友介绍手工造型的主要方法： 手工造型因其操作灵活、适应性强，工艺装备简单，无需造型设备等特点，被广泛应用于单件小批量生产。但手工造型生产率低，劳动强度较大。手工造型的方法很多，常用的有以下几种： 1．整模造型 对于形状简单，端部为平面且又是最大截面的铸件应采用整模造型。整模造型操作简便，造型时整个模样全部置于一个砂箱内，不会出现错箱缺陷。整模造型适用于形状简单、最大截面在端部的铸件，如齿轮坯、轴承座、罩、壳等（图2）。
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.doczj.com/doc/c94469259.html,）锌合金生产的注意事项及缺陷原因分析 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。熔融法制备，压铸或压力加工成材。按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金。 在生产锌合金的过程中应注意以下五方面的事项： 1、控制合金成分从采购合金锭开始，合金锭必须是以特高纯度锌为基础，加上特高纯度铝、镁、铜配制成的合金锭，供应厂有严格的成分标准。优质的锌合金料是生产优质铸件的保证。 2、采购回来合金锭要保证有清洁、干燥的堆放区，以避免长时间暴露在潮湿中而出现白锈，或被工厂脏物污染而增加渣的产生，也增加金属损耗。清洁的工厂环境对合金成分的有效控制是很有作用的。 3、新料与水口等回炉料配比，回炉料不要超过50%，一般新料：旧料=70：30。连续的重熔合金中铝和镁逐渐减少。 4、水口料重熔时，一定要严格控制重熔温度不要超过420℃，以避免铝和镁的损耗。 5、有条件的压铸厂最好采用集中熔炉熔化锌合金，使合金锭与回炉料均匀配比，熔剂可更有效使用，使合金成分及温度保持均匀稳定。电镀废品、细屑应单独熔炉。
锌合金常应用于各种装饰方面，如家具配件、建筑装饰、浴室配件、灯饰零件、玩具、领带夹、皮带扣、各种金属饰扣等都广泛用到锌合金压铸件，这也就要求其铸件表面的质量要高，并需具有良好的表面处理性能。而锌合金压铸件最常见的缺陷是表面起泡。 缺陷表征：压铸件表面有突起小泡。主要表现为：压铸出来就发现，抛光或加工后显露出来，还有喷油或电镀后会出现。 产生原因： 1、孔洞引起：主要是气孔和收缩机制，气孔往往是圆形，而收缩多数是不规则形。 （1）气孔产生原因： ①金属液在充型、凝固过程中，由于气体侵入，导致铸件表面或内部产生孔洞。 ②涂料挥发出来的气体侵入。 ③合金液含气量过高，凝固时析出。当型腔中的气体、涂料挥发出的气体、合金凝固析出的气体，在模具排气不良时，最终留在铸件中形成的气孔。 （2）缩孔产生原因： ①金属液凝固过程中，由于体积缩小或最后凝固部位得不到金属液补缩，而产生缩孔。 ②厚薄不均的铸件或铸件局部过热，造成某一部位凝固慢，体积收缩时表面形成凹位。由于气孔和缩孔的存在，使压铸件在进行表面处理时，孔洞可能会进入水，当喷漆和电镀后进行烘烤时，孔洞内气体受热膨胀；或孔洞内水会变蒸气，体积膨胀，因而导致铸件表面起泡。
巴氏合金浇注锥形套、钩头施工技术安全措施 编制：刘德秀 审批： 工程科： 机电科： 安监处： 机电副总： 中煤第三十一工程处机电安装工区 二0一二年四月十八日
一、前言 本单位为煤矿机电设备安装单位，在实际的工作过程中主要承揽矿井基本建设的一次装备，二次改装的机电设备安装工程。根据矿井建设的需要，在一次装备建设过程中液压滑模的悬吊钢丝绳，二次改装的罐道绳、防坠绳及吊桶、罐笼的提升绳等都可能需要用巴氏合金和锥形套及钩头锚固钢丝绳头，为保证钢丝绳头的锚固质量和今后钢丝绳的安全使用，以锥形套、钩头与钢丝绳锚固头为例特编制本施工措施用以指导正确施工。如果厂家有特殊要求，必须根据厂家技术要求施工。 二、施工程序 准备工作：钢丝绳头修整→锥形套、钩头修整→锥形套、钩头与钢丝绳头的组装→锥形套、钩头的固定→镀锡→巴氏合金的熔化→浇注巴氏合金。 三、施工方法 1、准备工作 （1）钢丝绳头修整： １）根据设计要求，准备相应规格的钢丝绳。 2）切割钢丝绳头：在钢丝绳的准备锚固的端段上，选定长为25－35ｍｍ切割段Ｌ1，位于此切割段Ｌ1的左、右两侧的钢丝绳均用φ1.0－1.5ｍｍ的铁丝手工缠绕，匝匝相靠进行绑扎，绑扎力为15－20Kg，绑扎段Ｌ2的长度约为75－85ｍｍ，绑扎后用切割机将钢丝绳的切割段Ｌ1割去，钢丝绳的切口右侧的绑扎段Ｌ2保存。 3）二次绑扎：以钢丝绳的切口为起点，以锥形套筒体内腔孔的深度减去20－30ｍｍ为长度进行测量，测量Ｌ3长度约为300ｍｍ处开始对钢丝绳用φ1.0－1.5ｍｍ的铁丝进行第二次绑扎，绑扎强度同第一次绑扎强度。 4）钢丝绳头的清洗：将第二次绑扎段Ｌ3钢丝绳头松开成股，各绳股应排列均匀，切断绳芯：将每股绳芯从绳股间拉至根部，用电工刀切除，并用火烧红通条，再用烧红通条将绳芯烧至捆扎处内部。散股成丝：将钢丝绳股一根根错开，用钳子将绳股中钢丝一根根散开到根部成竹刷子状，各钢丝自然弯曲，但散开的钢丝不应互相扭结、重叠。
第一章锌合金概述 1.1锌的基本性能和用途 锌属于重有色金属，密度7.14g/cm3,熔点419.5℃，沸点906℃。锌为六方晶格，无同素异构转变。纯锌具有一定的强度（σb150MPa）、硬度高、塑性低。 锌是一种用途十分广泛的有色金属。多年来，广泛用于钢材镀锌防腐、电池锌皮、印刷制板。另外，还是黄铜、某些锡青铜、铝-锌合金等的主要合金化元素之一。 1.2锌合金及分类 纯锌由于性能差，作为工程结构材料使用受到限制。在锌中加入其它合金化元素可改善和提高锌的性能。 锌基合金按主要添加元素可分为Zn-Al系合金、Zn-Cu-Ti系合金[1-6]。另外还有其他类型的锌基合金，但使用不广泛。Zn-Al系合金中一般加入Cu、Mg、Cr、Si等形成多元合金化的锌合金。根据铝含量的不同，Zn-Al系合金可分为亚共晶（<5.1%Al）、共晶（5.1%Al）和过共晶（〉5.1%Al）。根据加工方法和用途可分为，传统的亚共晶Zn-Al系压铸锌合金，重力铸造合金和共析基（22%Al）超塑性变形锌合金、防震用锌合金、模具用锌合金和高强度抗蠕变性能的锌合金。 1.3铸造锌合金的发展历史
自从人们发现锌以来[6]，直到二十世纪初期锌合金才首次得到发展。研制的锌合金用于印刷活字、压铸以代替锡和铅合金，因为锡合金较昂贵，而后者又缺乏强度。在这方面，应用最早的合金之一其成分6%Sn、5%Cu、0.5% Al，其余为Zn。 早期的锌合金性能较差，在潮湿的环境中，易开裂瓦解，发现这些早期的锌合金易产生晶间腐蚀和老化，致使机械性能降低，产生剥落、膨胀、变形，引起尺寸不稳定，1922年新泽西锌业公司（New Jersey Zinc Company）的研究表明，晶间腐蚀是由于杂质Pb、Sn、Cd等引起的，而老化是由于较高的Cu含量造成的。由于这些早期的不良特性，许多冶金学家没有认识到锌及其合金由于极好的性能而成为富有生命力的工程材料。 自从发现锌的晶间腐蚀的原因之后，发现利用高纯锌添加镁可中和杂质的影响。因此随着高纯锌的发展，1929年在欧洲开始了锌合金压铸件的生产[6]，在这之前，由于锌的纯度低，压铸未能成功。在1930～1940年间，先后研制和推广了压铸合金Zamak3和Zamak5（通常称为No.3和No.5，Zamak为注册商标）[6],并且在汽车工业中应用成功，从而使锌合金得到进一步发展。在1942年，英国将压铸锌合金列入BS1004标准[7，8]。至今所用的传统的压铸锌合金与Zamak 合金大致相同。
锌合金材料，国内外牌号对照表
锌合金的压铸性能：机械性能、电镀性能都非常好，是目前本厂所生产的铝、镁、锌中压铸性能最好一种压铸合金。压铸件的表面粗糙度、强度、延伸性都很好。由于锌的流动性很好所以可以做较薄的产品（壁厚可做到），锌最大的缺陷是比重太大，故产品的重量及成本较高，较适合做小件产品。同时，锌合金尺寸稳定性较差。 比重：纯锌：cm3；压铸锌合金：； 熔点：纯锌：419℃；锌合金：387-390℃；压铸温度：390-410℃ 锌合金的种类： 通常锌合金可分为三类： 纯锌：纯度%以上，用于电镀 加工锌：纯度、98%以上，用于照相制版、胶印制版、电镀等 铸造锌合金：合金锌通常有两种； 翻砂锌合金：含有的锌合金，用于砂型铸造。 压铸锌合金：目前用于压铸的锌合金型号比较少，最常用的是3#锌合金（ZAMAK 3）。 压铸锌合金型号： ZAMAK 3对应的各国标准及型号如下： 英国BS：1004-1972 Alloy A 美国ASTM:B240-74Alloy AG40A;SAE:903 日本JIS:H2201 Na 2(ZDC2)
德国DIN 1743:1978 GB ZN A14 澳洲AS 1881-1977 Zn A14 台湾CNS:ZAC1 中国GB:Z ZnAl4 压铸锌合金成分： 常用的几种锌合金的化学成份如下： ZAMAK 2 ZAMAK 3 ZAMAK 5 铝Al 铜Cu ≤ 镁Mg 铅Pb ≤ ≤≤ 铁Fe ≤ ≤≤ 镉Cd ≤ ≤≤ 锡Sn ≤ ≤≤ 硅Si ≤ ≤≤
镍Ni ≤ ≤≤ 锌合金的尺寸稳定性 锌合金产品在成型后将会持续的收缩，在6个月后，将基本稳定。锌压铸件之收缩量如下： 铸件处理时间合金3号 mm/m 合金5号mm/m 正常时效变化5周后6月后5年后8年后 经过稳定化处理5周后3月后2年后 由于锌合金有明显的持续收缩现象，对尺寸要求较严格的产品，建议做稳定后处理，100-120℃、2-4H 锌合金中化学成份的作用： 铝(Al) 压铸用锌合金中，通常含有的铝。铝能改善铸件的强度，但只有在%及%两个点时铸件的强度最好，同时，铝的加入会影响锌合金的流动性。锌合金中铝的含量在0%及5%时流动性最好。由于铝的含量对锌合金铸件的影响有相对的矛盾性，所以锌合金中铝的含量控制较严格，通过以下两个图表可以明显的看出：
巴氏合金浇注锥形套、钩头 施工技术安全措施 编制:刘德秀 审批: 工程科： 机电科: 安监处: 机电副总： 中煤第三十一工程处机电安装工区 二０一二年四月十八日 一、前言 本单位为煤矿机电设备安装单位,在实际得工作过程中主要承揽矿井基本建设得一次装备，二次改装得机电设备安装工程。根据矿井建设得需要，在一次装备建设过程中液压滑模得悬吊钢丝绳，二次改装得罐道绳、防坠绳及吊桶、罐笼得提升绳等都可能需要用巴氏合金与锥形套及钩头锚固钢丝绳头，为保证钢丝绳头得锚固质量与今后钢丝绳得安全使用，以锥形套、钩头与钢丝绳锚固头为例特编制本施工措施用以指导正确施工。如果厂家有特殊要求,必须根据厂家技术要求施工。 二、施工程序 准备工作：钢丝绳头修整→锥形套、钩头修整→锥形套、钩头与钢丝绳头得组装→锥形套、钩头得固定→镀锡→巴氏合金得熔化→浇注
巴氏合金。 三、施工方法 1、准备工作 (1）钢丝绳头修整: １）根据设计要求，准备相应规格得钢丝绳。 2)切割钢丝绳头：在钢丝绳得准备锚固得端段上，选定长为２5－35mm切割段L1，位于此切割段L１得左、右两侧得钢丝绳均用φ１、0-1、5mm得铁丝手工缠绕,匝匝相靠进行绑扎，绑扎力为１５－20Kg,绑扎段Ｌ2得长度约为７5－85ｍm，绑扎后用切割机将钢丝绳得切割段L１割去，钢丝绳得切口右侧得绑扎段Ｌ2保存。 3）二次绑扎：以钢丝绳得切口为起点，以锥形套筒体内腔孔得深度减去2０－3０ｍｍ为长度进行测量,测量L3长度约为300mｍ处开始对钢丝绳用φ1、0－１、5mm得铁丝进行第二次绑扎，绑扎强度同第一次绑扎强度. ４）钢丝绳头得清洗：将第二次绑扎段L3钢丝绳头松开成股，各绳股应排列均匀，切断绳芯:将每股绳芯从绳股间拉至根部，用电工刀切除，并用火烧红通条，再用烧红通条将绳芯烧至捆扎处内部.散股成丝：将钢丝绳股一根根错开,用钳子将绳股中钢丝一根根散开到根部成竹刷子状，各钢丝自然弯曲,但散开得钢丝不应互相扭结、重叠。清洗钢丝表面油脂：清洗油一般用煤油,预先放在白铁桶中加热到4５℃－55℃，用除油工具如小扁铲、钢丝刷、毛刷清洗钢丝绳头得钢丝上粘得油污,将清污后得绳头放进10％-１5%盐酸溶液,进行5-1０分钟酸洗,除去锈蚀，再放入80—100℃热水中清洗，除去剩余得酸,然后用干净得棉纱将每根钢丝都擦拭干净,准备好得钢丝绳头保护放置待用。 （２）锥形套、钩头修整: 1）检查锥形套、钩头就是否有裂纹、损伤与变形。无缺陷者方可使用。 2)用钢丝刷清除锥形套、钩头绳孔内得铸瘤及残存得砂子。然后根据锥形套、钩头联接得钢丝绳直径用车床修整锥形套、钩头穿绳孔，穿绳孔直径要比钢丝绳直径大2ｍm,最后用车床将锥形套、钩头内孔全
铸造（casting） 铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间．铸造是现代制造工业的基础工艺之一。把金属材料做成所需制品的工艺方法很多，如铸造、锻造、挤压、轧制、拉延、冲压、切削、粉末冶金等等。其中，铸造是最基本、最常用的工艺。 铸造种类很多，按造型方法习惯上分为： ①普通砂型铸造，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。 ②特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造（如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等）和以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等）两类。 铸造可按铸件的材料分为： 黑色金属铸造（包括铸铁、铸钢）和有色金属铸造（包括铝合金、铜合金、锌合金、镁合金等） 铸造有可按铸型的材料分为： 砂型铸造和金属型铸造。 按照金属液的浇注工艺可分为： 1、重力铸造：指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。 2、压力铸造是指金属液在其他外力（不含重力）作用下注入铸型的工艺，按照压力的大小，又分为高压铸造（压铸）和低压铸造。
补充知识： 1、精密铸造是相对于传统的铸造工艺而言的一种铸造方法。它能获得相对准确地形状和较高的铸造精度。较普遍的做法是：首先做出所需毛坯（可 留余量非常小或者不留余量）的电极，然后用电极腐蚀模具体，形成空腔。再用浇铸的方法铸蜡，获得原始的蜡模。在蜡模上一层层刷上耐高温的液体砂料。待获得足够的厚度之后晾干，再加温，使内部的蜡模溶化掉，获得与所需毛坯一致的型腔。再在型腔里浇铸铁水，固化之后将外壳剥掉，就能获得精密制造的成品 2、选择铸造方式时应考虑：a．优先采用砂型铸造b．铸造方法应和生产批量相适 3、c．造型方法应适合工厂条件d．要兼顾铸件的精度要求和成 4、金属材料的力学性能主要指：强度、刚度、硬度、塑性、韧性等。
锌合金压铸件常见缺陷及处理方法 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 锌合金压铸件是一种压力铸造的零件，是使用装好铸件模具的压力铸造机械压铸机，将加热为液态的锌或锌合金浇入压铸机的入料口，经压铸机压铸，铸造出模具限制的形状和尺寸的锌零件或锌合金零件，这样的零件通常就被叫做锌合金压铸件。 特点及应用： 近年来，我国锌合金压铸技术快速发展，带来的经济利益与市场效益不容小觑，据专家介绍，锌合金压铸技术主要有以下特点： 1、相对比重大。 2、铸造性能好，可以压铸形状复杂、薄壁的精密件，铸件表面光滑。 3、可进行表面处理：电镀、喷涂、喷漆、抛光、研磨等。 4、熔化与压铸时不吸铁，不腐蚀压型，不粘模。 5、有很好的常温机械性能和耐磨性。 6、熔点低，容易压铸成型。 要了解锌合金压铸首先要明白锌合金的一些特点，锌合金对锌合金压铸来说起着重要的作用。 锌合金压铸的主要特点有，锌合金的熔点较低，温度到达四百度时锌合金就产生融化过程，这在锌合金压铸中来说比较好成型。锌合金在融化和压铸的过程中不吸铁，而且锌合金
铸造性能好，在压铸过程中可以把很多形状复杂的精密件，压铸完成后铸件的表面显得十分光滑。同时，锌合金的比重相对较大。 锌合金压铸技术广泛应用在注塑工艺上，它的主要的优点就是在注重提高铸件质量。了解锌合金压铸的都知道，在铸件中流道和余料是铸件的一部分，在铸件里面它们苏没有什么利用的价值，但是这些还是被计入了铸件是成本上。同时型合金还有可回收性，一般的在会把这些余料返回原来的供货商，以换取新的材料。在供货商没有进行良好的处理，那么会导致空气的污染，会带来环境危害。锌合金压铸的回收方式还有很多种，而且锌合金压铸是以锌为主要的元素组成的合金，还有其他的一些合金元素，像铝、铜等。锌合金压铸的制造工艺通常也分为两种，一种为铸造锌合金，一种为变形锌合金。每种方式对锌合金铸造来说都有不同的特点所在。 锌合金压铸件目前广泛应用于各类装饰的表面，比如：皮带扣，领带夹，玩具，建筑装饰，家具配件，各类金属饰扣等，通常铸件表面的质量要求非常高.但在生产过程中，也难免会发生缺陷,东莞锌合金压铸厂家给大家介绍下锌合金压铸件常见缺陷原因和解决方法。 1、锌合金压铸件局部变形或表面有裂纹 原因：铸件壁太薄，收缩后变形；顶料杆数量不够或分布不均，导致受力不均匀；推料杆固定板在工作时发生偏斜，导致一面受力小，一面受力大，使产品产生裂纹和发生变形。解决方法为：调整和重新安装推杆固定板；增加顶料杆的数量，调整其分布位置，使铸件顶出受力均衡。 2、锌合金压铸件有一部分没有成形，型腔充不满 原因：空气排不出来；压机压力太小，金属液温度低，压铸模温度太低，金属液不足，压射速度太高。锌合金压铸厂告诉大家，可以采取的方法为：更换大压力的压铸机；提高压铸模和金属液温度；加足够的金属液，减小压射速度，加大进料口厚度。
Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 钎焊和巴氏合金浇铸作业的安全技术正式版
钎焊和巴氏合金浇铸作业的安全技术 正式版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过 程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 （一）钎焊 钳工所操作的焊接叫做钎焊。钎焊是利用熔点比母材低的钎料，在母材不融化的情况下，钎料熔化并润湿及填充两母材连接处的间隙，形成焊缝，从而使被焊工件牢固地结合在一起。 根据钎料熔点的高低不同，钎焊分为两种： 1.硬焊：钎料熔点在450℃以上。硬焊的焊料是铜锌合金或铜银合金，焊剂是硼砂。焊接时把工件和焊料一起放入炉子内加热，加热到一定温度之后取出，撒上硼
砂再放进炉内，一直加热到焊料熔化，并使熔化的焊料流到接缝中，然后取出冷却，即把工件焊在一起。 2.软焊：钎料熔点在400℃以下。软焊的焊料是锡铅合金，焊剂是氯化锌溶液。焊接时把烙铁加热到400-600℃时，把焊料熔化，涂敷在焊缝上。涂敷前要用焊剂清除烙铁上和工件上的氧化物，使熔化的焊料和工件能很好地焊在一起。 （二）巴氏合金浇铸 对于高速、重载的滑动轴承，为了节省合金材料并满足轴承的要求，常在轴瓦表面上浇铸一层巴氏合金。操作过程是先将轴瓦彻底清理，清理时除了一般的清理方法外，要用硫酸进行酸蚀，还需把轴瓦
中华人民共和国第一机械工业部 部标准 锌合金、铝合金、铜合金压铸件 技术条件 JB 2702—80 北京 1981
中华人民共和国第一机械工业部 部标准 JB 2702—80 锌合金、铝合金、铜合金压铸件 技术条件 本标准适用于机电、仪表、汽车、拖拉机等机械工业产品的锌合金、铝合金、铜合金压铸件（以下简称铸件）。对有特殊要求的铸件，经商议后应在图样中注明。 一、铸件分类及级别 1．铸件按使用要求分为两类，见表1。 2．铸件表面质量按使用范围分为三级，见表2。 3．铸件的类别和表面质量的级别应在图样中注明，表示方法如下： Ⅱ-∽ 铸件表面质量级别 铸件分类类别 铸件标准代号 如有更高要求的部位应在图样中有关面处分别注明。 4．未注明铸件类别、级别和尺寸精度者，均按本标准相关的最低级别处理。 二、尺寸精度 5．铸件线性尺寸公差才选用 中华人民共和国第一机械工业部发布 1 9 8 1 年 1 月 1 日实施一机部沈阳铸造研究所提出上海电器压铸三、上海电表厂等起草共11页第2页 JB 2702—80
⑴铸件的基本尺寸公差按表3选用。铸件受分型面或模具活动部位影响的尺寸应按表 4、表5规定，在基本尺寸公差上再加附加公差。 铸件基本尺寸公差表3 线性尺寸受分型面影响时的附加公差表4 线性尺寸受模具活动部位影响时的附加公差表5 注：一模多铸时，铸件分型面上的投影面积为各铸件投影面积之和 附加公差应用示例： JB 2702—80 共11页第3页
1 铝合金压铸件的尺寸A为3+0.12mm（基本公差按7级精度），模具活动部位由成形滑块构成，其投影面积为34cm2，由表5查得其附加公差为0.20mm，则A的尺寸公差应为0.12+0.20=0.32(mm) 。 2 在同一铸件上尺寸B为2.5+0.12mm（基本公差按7级精度），模具活动部位由滑块型芯构成，型芯直径为20mm，则其投影面积为3.14cm2，由表5查得其附加公差为0.15mm，则B处的尺寸公并为+0.12/-0.15。 ⑵尺寸公差带的位置 a．不加工的配合尺寸，孔取正（+），轴取负（-）。 b．待加工的尺寸，孔取负（-），轴取正（+）；或孔和轴均取双向偏差（±），但其偏差值为八级精度公差值的二分之一。 c．非配合尺寸根据铸件结构的需要，确定公差带位置取单向或双向，必要时调整其公称尺寸。 ⑶孔中心距尺寸公差按表6规定选用。 加公差。 6．铸件转接圆弧半径尺寸的公差，按表7规定。凸圆弧半径R1的尺寸偏差取“+”，凹圆弧半径R尺寸偏差取“-”。铸件的铸造圆角，其半径不小于0.5mm。 7．铸件角度和锥度公差按表8规定。锥度公差按锥体母线长度决定，角度公差按角度短边长度决定。 共11页第4页 JB2702—80