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《铸造用纯铜与铜合金的熔炼工艺设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、专业资料铸造用纯铜及铜合金的熔炼工艺【摘要】详细介绍了铸造用纯铜及青铜、黄铜等主要铜合金的熔炼工艺,提出了实际生产中应注意的问题,供同行参考。铸造用纯铜及铜合金是有色金属中重要的一类,在实际生产中运用较广。常用的铜合金按照成分不同主要分为两大类,即铸造黄铜和铸造青铜。无论是砂型铸造还是熔模铸造,熔炼都是铸造生产中至关重要的一环,各种铜合金的熔炼有相同之处,又有不同之处,在多年的生产实践中,我们总结了纯铜及铜合金主要为青铜和黄铜的熔炼工艺经验,供有关人员参考。一、纯铜的熔炼所用的熔炼设备中频感应电炉
2、、热电偶、浇包和石墨柑祸等。(1)先将柑祸预热至暗红色,在增祸底加一层厚度约为30-50mm的干燥木炭或覆盖剂(60%硼砂十37%碎玻璃),再依次加人边角余料、废块和棒料,最后加纯铜。(2)补加的合金元素可放在炉台上预热,严禁冷料加人液态金属中。整个熔化过程中应经常活动炉料,以防搭桥。(3)升温使合金全部熔化合金全熔后,温度达到1200一1220℃时,加入占合金液重量0.3%一0,4%的磷铜脱氧,磷与氧化亚铜发生下列反应生成的P2O5气体从合金中逸出,磷酸铜可浮于液面,扒渣去除,达到脱氧的目的。另
3、外,在脱氧的过程中需不断搅拌。最后扒渣出炉,合金液的浇注温度一般为1100一1200℃二、黄铜的熔炼学习资料分享专业资料以锌为主要合金元素的铜基合金为黄铜,分为普通黄铜和特殊黄铜两类。普通黄铜是铜和锌组成的两元合金,主要用于压力加工。在普通黄铜的基础加人其他合金元素如硅、铝、锰、铅、铁和镍等,便成为特殊黄铜。铸造黄铜大多是特殊黄铜。1、合金的配料及金属炉料要求对于铜合金的化学成分,由于主要成分变化范围较大,因此在配料计算的过程中,应根据其性能要求,选择适当的配料成分。合金的化学成分应符合GB117
4、6-1987,几种常用的黄铜熔炼配料化学成分按表1进行,并要求炉料应干燥、清洁,有污物锈蚀时应进行吹砂清理。2、炉料配比按照一般的配料惯例,新料成分占炉料的总重量应≥30%,回炉料≤70%。但在实际生产中,我们考虑到铜合金的回炉料较多,在炉料的配比时回炉料的质量分数≥90%时,熔化质量依然很好,化学光谱分析证明铸件的成分合格,但回炉料较多时需考虑合金中的杂质是否超标。学习资料分享专业资料3、熔炼前的准备(1)金属炉料的准备①回炉料是同牌号的废铸件、浇冒及重熔铸锭,需要具有明确的化学成分。入炉前吹砂
5、清除表面污物,经预热后装炉首批冷炉熔化可随炉预热。②纯铜经吹砂去除污物,在500一550℃预热去除水分后才能装炉，首批冷炉熔化可随炉预热。③纯金属元素人炉前可在炉边预热。金属炉料的最大块度不应超过坩埚直径的1/3,长度不应超过坩埚深度的4/5。（2）坩埚和熔炼设备及工具的准备①坩埚使用前应无裂纹和影响安全的其他损伤,新坩埚必须经过低温缓慢加热处理,以防产生裂纹旧坩埚应将内表面的熔渣清理干净②用新石墨坩埚及更换熔炼合金种类时,熔炼前坩埚应熔化同牌号系列合金进行洗炉。③用耐火材料及石墨做成的搅拌棒必须
6、彻底清理掉残余涂料和锈迹,并涂敷一层耐火材料或刷涂料后烘干待用。④锭模在使用前必须彻底清理干净,敷涂料后预热至100-150℃待用4、覆盖剂及熔剂的准备(1）木炭应装人密封的烘箱内,在不低于800℃烘烤4h,待用时要防止吸潮。(2)覆盖剂由63%硼砂+37%碎玻璃组成,也可用干燥木炭作覆盖剂,但均要求干燥并去除其中的杂物。学习资料分享专业资料5、合金熔炼工艺过程（1）先将坩埚预热至暗红色,并在其底部加入20-40厚木炭。（2）加人纯铜并在迅速升温熔化后,按先熔点高后熔点低的顺序加入中间合金（如有配
7、入时）,最后再加回炉料,同时应补加木炭,以保证合金液面不暴露在空气中。（3）熔炼黄铜一般也需要进行脱氧,待铜全部熔化后,温度达1150-1200℃时加入磷铜以占铜液重量的（以P占铜液重量的0.04-0.06计算）进行脱氧。经脱氧与不脱氧的实践对比,脱氧后的铸件表面质量要优于不脱氧的铸件。(4)按各合金牌号成分要求分别补加合金元素:在1100一1120℃加人铝铜中间合金;在1100一1150℃停电分批加人纯锌、纯铝并搅拌。熔化硅黄铜时应先加硅,再加锌;熔化铅黄铜时应先加锌再加铅。锌元素的加入温度应控
8、制,加锌后若温度降低可以中间送电,当合金液温度高于1200℃时,不允许加锌。(5)出炉扒渣,调整合金液至工艺要求温度后,迅速出炉浇注。合金液的浇注温度是影响铸件性能的重要因素。一般铜合金液的出炉温度见表。(6)熔炼两种不同牌号的合金,其化学成分有影响时,中间应进行洗炉。例如,用熔炼过铝青铜的坩埚和工具再来熔化锡青铜,学习资料分享专业资料而坩埚和工具会含有铝元素,虽然铝在铝青铜里是合格的成分,但在锡青铜里却是最有害的元素。一般的铜合金经过脱氧后,即可获得合格铸件。但对于铝青铜、铝黄铜
