第15章 铸造铜合金的熔炼
加磷量 一般0.03~0.06%,多,磷和铸型中的水反应生成氢气, 易形成皮下气孔。(图15-4) 脱氧效果好,有残留,但不能多0.005-0.01% 磷铜合金脱氧分两次加入,纯铜、脱氧、合金元素、脱氧 可以清除其它杂质 Al2O3、SiO2等 黄铜、铝青铜、硅青铜不必脱氧操作。锌、铝、硅脱氧剂。
二、铜液的除气 1、氧化法除氢 只适用纯铜、锡青铜、铅青铜等 增氧方法:控制炉气氧化性 加入氧化性溶剂MnO2 MnO2-- MnO+O(高温) 2、沸腾法除氢 适用于黄铜 锌沸点低907℃。 3、惰性气体除氢,氯盐除氢,真空除氢,同前
第三节 铜铸件中气孔形成机理 氢气孔 无氧 需要高的氢气压 水气孔 有氧 低氢气亚即可,容易产生,因此,需要严格脱氧。 原因:外界气压,分压
二、精炼溶剂 去除不溶性氧化夹杂物Al2O3、SiO2、SnO2 等 。弱酸性,加碱形成低熔点复盐。 1、清除Al2O3 常用碱: Na2CO3、CaF2、Na3AlF6, 2、清除SiO2 常用碱: Na2CO3 3、清除SnO2 常用碱: Na2CO3、Na2B4O7、
第十五章 铸造铜合金的熔炼
1、严格控制合金的化学成分,准确配料 2、净化合金液,防止氧化吸气 3、高温熔炼,快速熔化,低温浇注
第一节 铜合金的氧化和脱氧
一、铜合金的氧化特性
1、Cu2O溶入铜液中,熔点低,吸氢,形成气孔。 2、Cu2O有很高的分解压力,铝、硅、锰易氧化,难清除 Cu2O+Al+Si—Al2O3+SiO2+Cu
2、锡青铜
1)传统工艺: 先加木炭加热干锅-加铜-化清1200℃-磷铜脱氧-加回 炉料、锡锌铅-磷铜脱氧-1200 ℃出炉-浇注。 2)新工艺: 底部加锌-再加纯铜回炉料-溶化-脱氧-加锡铅-出炉 特点:熔炼时间短,降低含气量,少加磷铜,减少 含磷量减少锌的剧烈氧化,减少白色ZnO烟雾,铜液质量 高。
二、铜合金的脱氧
1、脱氧原理 (图15-3) 2、脱氧方法 沉淀脱氧 例如:磷铜脱氧,铝、镁也可。不易清除 扩散脱氧 覆盖脱氧剂CaC2、Mg3B2等 沸腾脱氧(青木)产生CO
三、磷铜脱氧 P以磷铜中间合金加入
Cu2O+P---P2O5
Cu2O+P2O5 =2CuPO3 Cu2O+P---CuPO3密度小,上浮
第五节 铜合金液质量检测
自己看
第六节 铜合金熔炼工艺 一、铜合金熔炼一般原则
1、所有金属炉料必须清理干净, 2、快速熔炼、及时浇注 3、控制炉气为中性 4、加料次序重要, 5、熔炼温度与铜液质量密切相关,应严格控制 6、及时准确执行炉前质量检验
二、炉料管理及回炉料牌号判断 表15-6
第二节 铜液的吸气、除气
一、气体在铜液中的溶解(表15-1) 炉气:H2、O2、N2、H2O、CO、CO2、 SO2等。 1、O2、H2O氧化溶入, 2、H2、O2、 SO2溶入铜液,形成Cu2S溶入铜液 3、CO、还原, CO2氧化 铝、硅、锰等(上浮) 4、 N2、中性不容
固液含量变化
第四节 铜合金的溶剂
一、覆盖熔剂 1、木炭 作用:防氧化、脱氧、保温(含镍合金不行) 吸水汽,需要1000-1050℃焙烧 2、玻璃( 900-1200℃) 作用:防氧化、保温 优缺点:化学性稳定,不吸水。 熔点高、粘度大,扒渣困难,能耗高 解决方法:加入碱性物质形成低熔点复合硅酸盐
三、铜合金熔炼工艺要点 1、纯铜 熔炼铸造难度大: 导电导热,高纯度。炉衬、坩埚、工具要求高, 不能用铁质, 熔点高 易氧化、吸氢, 焙烧木炭(800℃ 以上4小时,不许炉外放置) 收缩率大,易热裂。 工艺:木炭覆盖(800 ℃焙烧),弱氧化性炉 气,熔炼温度1180~1220 ℃,磷铜脱氧,锂终 脱氧。
3铝青铜
二次熔炼工艺:1、先熔制Al-Fe中间合金,2、熔铜 -加回炉料、中间合金(1200 ℃ )-精炼(ZnCl2)-检验 -Na3AlF6 -清渣-出炉 一次熔炼工艺:加入低碳钢屑、纯铜-溶清(铜)加铝搅拌(铝热效应化钢)-加回炉料-检验-Na3AlF6清渣 -出炉。
4、黄铜
低温加锌,逐块加锌 。防止铜剧烈沸腾。 沸腾除气,不需精炼。