CN1094399C - 纯铜导电颚板挤压铸造工艺 - Google Patents

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一种纯铜导电鄂板挤压铸造工艺，其工艺路线为先将模具及镶件预热，纯铜熔炼，而后进行涂模、镶件入模、浇注、施压、保压、出模。其主要工艺参数为模具予热温度150-250℃，浇注温度为1180-1250℃；施加压力比压为2-20MPa；保压时间为30-90S。本发明解决了电极炉导电鄂板因延用普通铸造成型导致密度低、物理性能差的问题，使用寿命比原工艺提高了3-5倍，大大提高了电极炉的生产效率。

Description

纯铜导电鄂板挤压铸造工艺
本发明涉及一种挤压铸造工艺，具体地说是一种纯铜制件的挤压铸造工艺。
挤压铸造，又称液态模锻和模压铸造，是介于铸造和锻造加工之间的一种先进的净形化成形技术。近年来，在国内外得到广泛应用。其挤压品种主要有摩托车、汽车铝轮，铝活塞和其它形状比较复杂，内在质量要求较高的铝、镁锌等合金制品。像纯铜这样材质的产品，还难以通过挤压铸造实现。
石墨电极炉导电鄂板是一种纯铜制品，其外形为弧形板块，板内镶有供散热用的M形水冷管线。因其独特的结构和材质要求，长期以来其工艺为普通铸造成形后机加工而成。由于铸件密度低，物理性能差，在石墨电极炉恶劣的环境下使用，其寿命很短。需要经常停产更换，大大影响了石墨电极炉的生产效率。
本发明的目的是为提高导电鄂板的产品质量，改革现有工艺，研制出一套适合纯铜材质的导电鄂板挤压铸造工艺。
本发明的主要内容是：用挤压铸造的方法将纯铜导电鄂板进行成形加工，在设计制造出合格的模具基础上，其具体工艺为：
首先对挤压模具和鄂板内镶嵌的内水冷管进行预热，同时对纯铜进行熔炼；浇注前对模具喷涂涂料；后将水冷管镶入模具内再进行浇注；后合模施压；保持一定时间压力后卸压开模取出工件。其工艺参数是：
1、模具预热温度控制在150-250℃之间；
2、将内水冷管预热，温度控制在200-400℃之间；
3、将熔融纯铜温度提高到1250-1300℃，用P-Cu合金及RE(ce)-Cu合金压入铜液，进行脱氧及净化金属液；
4、浇注为定量浇注，浇注温度为1180-1250℃；
5、施压开始时间：8-60S(视工件壁厚而优选)；
6、施压速度：2-50mm/s(视工件壁厚而优选)；
7、施加压力：比压为2-20MPa(视工件壁厚而优选)；
8、压力保持时间：30-90S。
采用挤压铸造的导电鄂板，其密度、抗拉强度、伸长率、热导率和表面硬度等性能指标均有大幅度提高。实践证明，其使用寿命比普通铸造成形工件提高3-5倍。大大改善了导电鄂板在电极炉中的使用状况，从而提高了电极炉的生产效率。
附图1为纯铜导电鄂板挤压工艺流程图；
图中1-1对模具进行预热；1-2对内水冷管进行预热；1-3纯铜熔炼；2为对模具喷涂涂料；3向模具型腔内镶嵌内水冷管；4浇注；5合模；6施压；7保压；8卸压；9出模。下面是Φ640mm石墨电极导电鄂板的具体工艺过程，其加工件外廊尺寸为700×420×80。
该铸件模具为直压式结构，先将模具和水冷管预热(1-1，1-2)，予热温度分别为170-230℃和250-350℃；同时，对纯铜进行熔炼，当铜液温度升至1250-1300℃时，用P-Cu合金及RE(ce)-Cu合金压入铜液，进行综合脱氧、净化金属液(1-3)。当上述工序完成后，准备浇注前，对模具喷涂涂料(2)，涂件为SQ101挤压铸造脱模剂，并将予热的内水冷管镶入模具型腔内(3)；后进行定量浇注，浇注温度为1200-1250℃(4)；浇注后即刻合模(5)，施压开始时间在20-30S内(6)，其施压速度15-20mm/s；其压力大小按比压2.5-4MPa和工件投影面积进行计算而得出。而后保压70-80S(7)；后卸压(8)；开模取出工件(9)。

Claims (1)

1、一种纯铜导电鄂板挤压铸造工艺，首先对模具和内水冷管进行预热，同时对纯铜进行熔炼，浇注前对模具喷涂涂料并将水冷管镶入模具型腔内，再进行浇注，后合模施压，保压一定时间后开模取出工件，本发明的特征在于其主要工艺参数为：
(1)、模具预热温度控制在150-250℃之间；
(2)、将内水冷管预热，温度控制在200-400℃之间；
(3)、将熔融纯铜温度提高到1250-1300℃，用P-Cu合金及RE(ce)-Cu合金压入铜液，进行脱氧及净化金属液；
(4)、浇注为定量浇注，浇注温度为1180-1250℃；
(5)、施压开始时间：8-60S(视工件壁厚而优选)；
(6)、施压速度：2-50mm/s(视工件壁厚而优选)；
(7)、施加压力：比压为2-20MPa(视工件壁厚而优选)；
(8)、施压保持时间：30-90S(视工件壁厚而优选)。
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