CN102168206A - 一种铜合金铸造生产工艺 - Google Patents

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孙述全
吴明金
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Abstract

本发明涉及的是一种铜合金铸造生产工艺，其工艺步骤包括：熔炼前的炉料准备、加料工序、熔化工序、冶炼工序；所述炉料包括纯铜、纯铝、锰铁(FeMn65)、钢屑、纯锌和覆盖熔剂；该覆盖熔剂为碎玻璃和碳酸钠；所述的炉料准备为：各种炉料加入的纯铜、纯铝、锰铁、钢屑、纯锌按重量比例为60～70：5～10：3～5：2～5：20～30。本发明在铜合金熔炼过程中，通过减少脱氧和除气两大步骤，极大地缩短了熔炼时间，使铸件质量大幅度提升，抗拉强度提升15～20%，延伸率提升20～25%，耐磨耐蚀性能也大幅度提升。

Description

一种铜合金铸造生产工艺
一种铜合金铸造生产工艺
技术领域
本发明属于铸造生产工艺，特别涉及的是一种利用中频感应电炉熔炼铜合金(ZCuZn25Al6Fe3Mn3)的生产工艺。
背景技术
目前铜合金熔炼可以在各种坩埚炉、反射炉及电炉中进行。工频电炉、中频电炉、高频电炉熔炼热效率高，合金元素损耗很小，温度控制容易，但是费用高；燃油反射炉熔炼费用很低，各种坩埚炉设备价格低廉、操作甚为方便，是目前常用的化铜设备，只是热效率很低。
每种铜合金的熔炼过程不完全相同，如锡青铜一般不加熔剂精炼，黄铜一般不进行脱氧。熔炼时要特别注意： 1）严格控制熔化温度，避免合金液过热；2）快速熔化，尽量缩短熔炼过程。使用中频感应电炉一般能很好的控制熔化温度，因此，快速熔化是保证铸件质量的关键因素。
传统铜合金熔炼工艺过程为：1）熔炼前的炉料准备；2）投料熔化；3）脱氧；4）精炼除气；5）调整化学成分及温度；6）扒渣；7）浇注。上述工艺过程，增加脱氧和除气工序，延长了熔炼时间，增加了生产成本，降低了产品质量和生产效率。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种减少了脱氧和除气两大步骤，极大地缩短了熔炼时间，使铸件质量大幅度提升的铜合金铸造生产工艺，提高了铸件抗拉强度。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种铜合金铸造生产工艺，其特征在于，其工艺步骤包括：熔炼前的炉料准备、加料工序、熔化工序、冶炼工序，所述炉料包括纯铜、纯铝、锰铁(FeMn65)、钢屑、纯锌和覆盖熔剂；该覆盖熔剂为碎玻璃和苏打（碳酸钠Na2CO3）；所述的炉料准备为：各种炉料加入的纯铜、纯铝、锰铁（FeMn65）、钢屑、纯锌、覆盖熔剂按重量比例为60~70：5~10：3~5：2~5：20~30：1~2；所述的加料工序、熔化工序、冶炼工序为：
a)将75%左右的纯铜加入电炉，开始熔化，待完全熔化后，加入预热至300~400℃的锰铁与钢屑，然后在金属液上方加入一半的覆盖熔剂，厚度为0.5~1mm，搅拌金属液至完全熔化；
b）待熔化完全后，加入12.5%的纯铜，进行降温，随后加入预热至200~300℃的铝锭，并进行搅拌，金属液会自行升温；再加入剩余的覆盖熔剂（碎玻璃和苏打（碳酸钠Na2CO3）），使金属液上方有厚度为0.5~1mm的覆盖层；
C）加入余下的纯铜，对金属液进行降温至1160~1180℃时，加入预热至200℃的锌锭，继续加热，直到金属液沸腾并沸腾2~3分钟；
d）扒去废渣，炉前检测，合格后，进行浇注。
进一步的，上述所有炉料必须是干净、干燥的，在加入前必须预热，以防炉料中的水汽带入铜液中，造成大量有害气体和氧化物。
进一步的，上述各种炉料在加入前还需要进行预热操作，所述的预热温度为250~400℃。
本发明的有益效果：
本发明在铜合金熔炼过程中，通过减少脱氧和除气两大步骤，极大地缩短了熔炼时间，使铸件质量大幅度提升，抗拉强度提升15~20%，延伸率提升20~25%，耐磨耐蚀性能也大幅度提升。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合生产ZCuZn25Al6Fe3Mn3铜合金具体实施例，进一步阐述本发明。
本实施例 ZCuZn25Al6Fe3Mn3铜合金的生产工艺包括如下：
（1）熔炼前的炉料准备;各种炉料的重量比例为纯铜、纯铝、锰铁（FeMn65）、钢屑、纯锌、覆盖熔剂的加入比例为67：6.7：3.5：2.5：21：2;上述所有炉料必须是干净、干燥的，在加入前必须预热，以防炉料中的水汽带入铜液中，造成大量有害气体和氧化物。
加料工序、熔化工序、冶炼工序为：a)将75%左右的纯铜加入电炉，开始熔化，待完全熔化后，加入预热至300~400℃的锰铁与钢屑，然后在金属液上方加入一半的，该覆盖熔剂为碎玻璃和苏打（碳酸钠Na2CO3），厚度为0.5~1mm，搅拌金属液至完全熔化。
b）待熔化完全后，加入12.5%的纯铜，进行降温，随后加入预热至200~300℃的铝锭，并进行搅拌，金属液会自行升温。再加入剩余的覆盖熔剂（碎玻璃和苏打），使金属液上方有厚度为0.5~1mm的覆盖层；
C）加入余下的纯铜，对金属液进行降温至1160~1180℃时，加入预热至200℃的锌锭，继续加热，直到金属液沸腾并沸腾2~3分钟；
d）扒去废渣，炉前检测，合格后，再进行浇注。
上述实施例生产的铸件按照GB/T1176-1987标准进行检测，其各种技术指标如下：抗拉强度:880~910MPa、延伸率:13~16%、硬度：1720~1800HBW，其完全符合优质铜合金的质量性能要求。
本实施生产的铸件质量大幅度提升，抗拉强度提升15~20%，延伸率提升20~25%，耐磨耐蚀性能也有小幅度提升。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。                                               
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。

Claims (2)

1. 一种铜合金铸造生产工艺，其特征在于，其工艺步骤包括：熔炼前的炉料准备、加料工序、熔化工序、冶炼工序，所述炉料包括纯铜、纯铝、锰铁、钢屑、纯锌和覆盖熔剂；该覆盖熔剂为碎玻璃和碳酸钠；所述的炉料准备为：各种炉料加入的纯铜、纯铝、锰铁、钢屑、纯锌、覆盖熔剂按重量比例为60~70：5~10：3~5：2~5：20~30：1~2；
所述的加料工序、熔化工序、冶炼工序为：            
a)将75%左右的纯铜加入电炉，开始熔化，待完全熔化后，加入预热至300~400℃的锰铁与钢屑，然后在金属液上方加入一半的覆盖熔剂，厚度为0.5~1mm，搅拌金属液至完全熔化；
b）待熔化完全后，加入12.5%的纯铜，进行降温，随后加入预热至200~300℃的铝锭，并进行搅拌，金属液会自行升温；再加入剩余的覆盖熔剂，使金属液上方有厚度为0.5~1mm的覆盖层；
C）加入余下的纯铜，对金属液进行降温至1160~1180℃时，加入预热至200℃的锌锭，继续加热，直到金属液沸腾并沸腾2~3分钟；
d）扒去废渣，炉前检测，合格后，进行浇注。
2. 根据权利要求1所述的一种铜合金铸造生产工艺，其特征在于，上述各种炉料在加入前还需要进行预热操作，所述的预热温度为250~400℃。
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