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铜合金重力铸造教程(第二部分)
③沸腾除气法:沸腾除气是在工频有芯感 应电炉熔炼高锌黄铜时常用的一种特殊除气方 法。如熔化黄铜时锌的蒸发就可以将溶解在合 金液体中的气体去除。由于熔化温度较高超过 锌的沸点(907℃),因此在熔炼后期会出现 喷火现象,即锌的沸腾,这样有利于气体的排 除。
• (2)除渣精炼 ①静置澄清法:静置澄清过程一般是让熔 体在精炼温度下,保持一段时间使氧化及熔渣 上浮或下沉而除去。 ②浮选除渣法:浮选除渣是利用熔剂或惰 性气体与氧化物产生的某种物理化学作用,即 吸附或部分溶解作用,造成浮渣而将氧化物除 去。 ③熔剂除渣法:在熔体中加入熔剂,通过 对氧化物的吸附、溶解、化合造渣,将渣除去, 熔剂的造渣能力越强,除渣精炼的效果越好。
• 5.4.铜合金的配比
根据铁模尺寸大小要求合金配料总量为1200g
(1)黄铜(H68) 纯铜:1200g×68%=816g 锌: 1200g×32%=384g (需考虑烧损量 1.5~2%)
(2)铝青铜(QAl10) 纯铜: 1200g×90%=1080g 铝: 1200g×10%=120g
重铸基础知识
1,调整模具,清理砂筒 2,调整气压 3,漏气处贴胶 4,对准射砂口
1,增加固化时间 2,提高固化温度 3,严格按照参数混砂 1,减少固化时间 2,降低固化温度 1,仔细刮砂芯 2,射砂道小心掰掉或用锯条锯掉
夹生
焦酥
1,固化时间过长 2,固化温度过高 1,刮砂芯不仔细 2,连接射砂道敲掉后型砂表面有凹坑
4.影响铸模铸锭质量的主要因素
• (1)浇铸温度:浇铸温度过高或过低都是不 利的,因为采用较高的浇铸温度,势必就要使 炉内熔体的温度作相应的提高,这将引起铜合 金在熔化和保温过程中大量的吸气,同时也会 增加烧损,在浇铸时会使氧化加剧。此外,过 高的浇铸温度也会对铸模的寿命产生不利影响, 尤其是平模浇铸时模底板更容易遭到破坏。当 浇铸温度偏低时,熔体流动性变差,不利于气 体和夹渣上浮,也易使铸锭产生冷隔缺陷。因 此,必需根据合金的性质,结合具体的工艺熔炼时金属的损耗和氧化
• 熔炼过程中,一些合金元素不可避免地要产生 挥发和氧化,造成金属浪费和引起合金化学成 分变化,影响金属材料质量。 • (1)金属的挥发主要取决于其蒸汽压的大小, 在相同的熔炼条件下蒸汽压高,金属易挥发, 易烧损,如锌、磷等。 • (2) 金属被氧化的程度主要取决于金属的性 质,与氧结合能力强的金属元素容易被氧化。 金属氧化还与温度有关,熔炼温度越高则氧化 烧损越大。如铝、磷、铜等。
②熔剂除气法:熔剂除气是利用熔盐的热 分解或与金属进行置换反应产生不溶于熔体的 挥发性气泡而将氢除去。如铝青铜用冰晶石
(Na3AlF6)除气,其反应式为: 2 Na3AlF6+4Al2O3=3(Na2O· Al2O3)+4AlF3 或 Na3AlF6=3NaF+AlF3 反应产物AlF3为气体,起除氢作用,另外两种反应产 物为熔渣,通过扒渣除去。由此可见,用熔剂除气时, 还具有除渣作用。
1,砂芯无强度,易断芯 2,易掉砂,易砂眼 1,密封处缺料漏水 2,影响出水量(缺陷在水道处), 3妨 碍加工(缺陷在阀芯,水嘴等需加 工出) 4,增加成本(消耗铜) 1,断芯 2,偏心,铸件壁厚不匀
清理不良(毛刺未刮干 净,表面凹坑)
• 5.3. 操作要点 ①锌能很好地气和脱氧,加入少量Cu-P中间合 金的目的是改善合金熔体的流动性。 ②为了减少熔炼损耗,要在低温加锌。 ③铝青铜中铝为强氧化元素,在熔炼过程中极 易氧化,生成高熔点Al2O3,形成悬浮渣液, 极不易除去,加入冰晶石熔剂除去Al2O3的效 果好。 ④冰晶石熔剂的加入量为炉料量的0.1~0.3%, 分两次加入。 ⑤浇铸时要掌握好浇铸温度和浇铸速度,确保 铸锭质量。
铜合金的熔化与铸造工艺
1. 装料原则及熔化顺序
• (1)炉料最多的金属应首先入炉进行熔化。 炉料较多的金属先熔化,形成金属熔池后再逐 渐地加入其它金属元素,这样可以减少金属元 素的熔损。 • (2)易氧化、易挥发的合金元素应最后入炉 熔化。如熔炼黄铜时要先加铜,铜熔化后再加 锌,因为铜的熔点是1083℃,而锌的熔点是 417℃,锌的沸点是907℃,熔炼时若先加锌就 会造成锌的大量挥发烧损,而熔炼时先加铜, 铜熔化后再加锌,锌在铜液中迅速溶解,当合 金液达到浇铸温度时,即可出炉浇铸,因此可 以减少锌的熔炼烧损。
注 意 事 项
1,原砂应充分干燥,因为砂中的水分加热后 会 破坏树脂膜,影响粘结强度 2,砂温不宜过低(15-30度),过低降低树脂粘 度,不宜混匀 3,砂温不宜过高,加速反应,存放性差
制芯篇——造型材料3
呋喃I 型:尿素,甲醛,糠醇(含氮高,一般为无色,或淡黄色)
树 脂
呋喃II型:苯酚,甲醛,糠醇(含氮低,淡蓝色) ZHR—I型:尿醛,酚醛,糠醇(中氮树脂,深绿色)
要求混沙机转速120~150转/分,太低的转速不易搅拌均匀,太高的 转速沙芯易发热,树脂易板结,流动性不好。混砂时,原砂温度不 应超过35度 混好的树脂砂在存放过程中流动性将逐渐下降,所以混好的砂应 在一小时内用完,混砂时,要根据车间生产需要,不宜多混。特别 夏季气温高,使树脂在固化剂作用下聚合反应加速,并引起型砂表 面水分挥发结皮,流动性下降。混好的砂应用湿麻袋遮盖。
杂 质 黑白云母 钾钠长石 泥粉(<1%) Fe2O3
硅砂:主要
成分为SiO2,为多结
晶形态(部分无定形 体),粒度0.053—3.35. 纯净为白 色,因含氧 化铁而为淡黄色,浅红 色
堵塞沙粒间隙,降低型芯透气性 含量过高易使铸件粘砂
特 性
1,粒度大,透气性好 2,表面光洁,则与粘结剂结合力高 3,圆砂流动性好,紧密度好,但高温易膨胀
疏松,孔洞,吹不满
1,排气不良 2,射砂气压过大或过小 3,合模不严 4,模具漏气 5,射砂口堵住,或未对准
1,固化时间短 2,固化温度过低 3,砂芯配比不良,或混砂不良
1,影响出水量(缺陷在水道处), 2妨 碍加工(缺陷在阀芯,水嘴等需加 工出) 3,增加成本(消耗铜)
1,砂芯无强度,易断芯 2,砂芯内水分未烤干
3. 除气精炼 • (1)气体的去除 熔炼铜合金的除气方法常用的有:气体除气法、 熔剂除气法、沸腾除气法。 ①气体除气法:采用惰性气体,它与金属液 不发生作用,不溶解在金属液内,也不与溶解 在金属液内的气体作用,如氮气、氩气。惰性 气体除气,就是将氮气(N2)用钢管通入到金 属液的底部,放出很多气泡,气泡上升时,能 将溶解在金属液中的气体带出来。这是因为当 氮气泡在金属液中上升时,溶解在金属液中的 氢气就会向氮气气泡中扩散,因此随氮气泡的 上升而带走。
*砂芯的发气量主要是因为树脂中尿素受热分解,产生NH3与H2
固化剂:常温呈碱性,中和树脂酸性,减缓树脂反应们延长混好砂的存放时间
添加剂:增加粘合强度
涂料:填补凹坑
制芯篇——制芯工艺1
一,砂芯配比 挂件砂:50kg砂+180ml固化剂+800ml树脂+30ml添加剂 龙头砂:50kg砂+170ml固化剂+700ml树脂+30ml添加剂 二,混砂工艺 砂+固化剂 1-2分钟 树脂 2-3分钟 添加剂 1分钟
什么是重力铸造?
用铁、铜或其它金属型材料作铸型,在重力 作用下,将熔融的金属注入铸型而获得铸 件的工艺方法称之为重力铸造。
重力铸造工艺流程
混砂 制芯
熔炼
浇注
开模取件
整模落砂
铸件检验
铸件洗砂
切浇道
重铸基本工序
制 芯
浇 铸
整 理
重铸基本可分为制芯,浇铸,整理三大块 每一道工序都必须严格的按照工艺参数执行 工艺参数若需优化,需在工程师确认下做相应更改,并作 好详细记录
5.熔化工艺
• 5.1. 黄铜熔炼工艺 熔料准备→预热坩埚至发红→加铜和木炭→ 升温至1200℃熔化→加锌(分批加入到熔体 中)→搅拌→加中间合金(Cu-8P)→搅拌 →静置→出炉→扒渣→浇铸 • 5.2. 铝青铜熔炼工艺 熔料准备→预热坩埚至发红→先加2/3电解铜 →加熔剂(冰晶石)→升温至1200℃熔化→ 加纯铝→熔化后再加1/3电解铜→加熔剂→熔 化→搅拌→静置→出炉→扒渣→浇铸
制芯篇——制芯工艺2
一 制芯参数
一般左模210,右模200,固化时间45秒,抽芯时间比固化时间短3-5秒。
二注意事项
1、将混好的砂放入制芯机料斗内,启动振下砂按钮,使砂充满吹砂桶,才能开始工作,否则 吹砂时要喷砂。 2、模具应调整到无错模,间隙不能大于0.05mm。 3、下砂不能过多,需标准,否则射砂斗的密封圈要破损。 4、 固化时间不宜过短。(应在模具内硬化70-80%、但烤砂芯时间短在外面慢慢硬化)也不是 固化时间长,强度就上升,时间太长反而强度会下降 5、刚制成的砂芯并未完全硬化,修刮毛边和合模线时要小心,并修刮干净,装箱后要保证砂 芯安放的稳定,可适当垫一层木屑,防砂芯损坏,并认真填写产品标识卡。 6、混好的树脂砂在存放过程中流动性将逐渐下降,所以混好的砂应在一小时内用完,混砂时, 要根据车间生产需要,不宜多混。特别夏季气温高,使树脂在固化剂作用下聚合反应加速,并 引起型砂表面水分挥发结皮,流动性下降。混好的砂应用湿麻袋遮盖。 7、中途休息和下班时,应做完料斗中的砂,模具应合好,以免砂凝固及热损失。 8、经常检查抽芯是否到位,是否有偏心,模具分型面和抽芯是否粘砂,并及时清理。 9、下班时加热板温度设为0°,并放掉储气罐内废水,清扫机台及周围环境卫生,关闭水电。 10、砂芯要做到无吹不满,无夹生,无错模,无胀模,无焦疏,无变形等要求。 11、砂芯完成后需放入砂芯干燥房,干燥房湿度不能超过60%。
制芯篇——造型材料1
原砂
1、硅砂 2、石灰石砂 3、特种砂 1、粘土 2、水泥 3、水玻璃 4、有机水溶性粘结剂 5、油类粘结剂 6、合成树脂粘结剂 7、其它铸造用粘结剂 1、抗粘砂材料 2、溃散附加物 3、固化剂 4、溶剂和稀释剂 5、模样剂和分型剂 6、添加剂