铸造合金及其熔炼-第15章 铸造铜合金的熔炼.ppt

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 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 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,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 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,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15-6,三、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。