青铜熔炼前的准备工作与黄铜熔炼的准备工作相同。木炭应装入密封的烘箱内, 在不低于800℃烘烤4h, 待用时要防止吸潮。稻草灰应研碎成粉末状, 除去水分, 彻底烘干, 待用时也要注意防潮。覆盖剂均要求干燥并去除其中的杂物。
对于合金熔炼工艺过程, 因铸造青铜的种类较多,下面仅讨论几种典型的铜合金, 同类其他铜合金可以参考使用。 4、ZCuSn10Pb1和ZCuPb10Sn10的熔炼工艺过程
(1)先将坩埚预热至暗红色, 并在其底部加入20-40厚木炭。 (2)加人纯铜, 迅速升温熔化后再加人回炉料, 同时补加木炭, 以保证合金液面不暴露在空气中。
(3)回炉料熔化后, 加人磷铜(一般加占炉料重0.5%, 熔化磷锡青铜时使用的磷铜可全部加入)。
(4)依次加人锌、锡、铅(按配料成分), 前一种炉料完全熔化后, 再加入下一种, 并不断搅拌合金液。 (5)调整合金液温度在1100一1150℃。
(6)出炉打渣, 再加磷铜(一般加炉料重的0.1%)
(7)进行脱氧, 均匀搅拌, 并在合金液表面上撒一层稻草灰, 调整合金液至工艺要求温度(一般为1130-1180℃) 后, 迅速出炉浇注。 5、ZCuAl10Fe3和ZCuAl10FeMn2的熔炼工艺过程 (1)不能用熔化过其他牌号合金的坩埚熔化这两种合金。 (2)把坩埚预热至暗红色, 加人配制好的熔剂熔剂成分:20%冰晶石十20%氟化钙十60%氟化钠。
(3)将预热至200℃左右的低碳薄钢片和回炉料同时加入, 熔化后搅拌合金, 升温至1150-1180℃。
(4)加人合金重量0.3%的磷铜脱氧, 并补加熔剂。
(5)将预热至200℃的纯铝和纯锰按(配料成分)分批加人, 每加入一批, 即用搅拌棒将其压入, 达到迅速熔融, 并不断搅拌使成分均匀, 最后调整合金液的温度在1120一1220℃。
(6)用稻草灰覆盖打渣, 按工艺要求调整合金温度(一般为1160-1200℃)后迅速出炉浇注。 四、安全事项
安全生产是铸造行业的基本要求, 纯铜及铜合金的熔炼都必须做到以下几点:
(1)操作者应穿戴好防护用品, 工作场地保持整洁, 不允许有积水和杂物。
(2)开炉前应检查所用设备是否完好, 如有不安全因素应及时排除。 (3)应仔细检查并确认炉料中无易爆及危险物后,方能进行预热。 (4)熔炼浇注工具, 如搅拌棒、铁勺、除渣工具等, 未经预热不得与合金液接触。
(5)浇注时剩余的合金液要倒人经过预热的锭模中, 不允许直接浇在地面上或倒回炉中。
五、熔炼中应注愈的几个问题
(1)熔炼时间的控制从加料开始至熔化结束合金出炉所用时间叫熔
化时间, 熔化时间的长短不仅会影响生产率, 而且会明显地影响浇注的铸件质量。因为熔化时间延长, 会使合金元素的熔炼损耗增加, 吸气的机会增加, 因此, 应以最短的时间完成熔化工作, 在允许的情况下, 尽量提高炉料的预热温度, 操作应紧凑,动作要迅速。
(2)熔炼用搅拌棒铜合金中的某些元素, 如铁、铅等在熔化时是以机械混合物的形式存在的, 还有些元素, 由于密度不同, 有产生密度偏析分层的趋势。实践证明, 这些元素在熔炼和浇注的过程中, 容易引起化学成分及力学性能不合格。要克服这种现象, 必须借助搅拌的作用, 这是熔化浇注不可或缺的环节。但在测温及降温期间, 一般不需搅拌, 而所用搅拌物的材料成分,一般宜用石墨, 这是因为, 如果使用其他的搅拌物如铁棒, 则在搅拌的过程中铁棒熔化, 会使合金的化学成分受到影响。同时, 如果铁棒在炉内预热的温度较高或搅拌的时间较长, 铁棒上的氧化物会进人合金液中成为杂质如果铁棒预热的温度较低, 合金在搅拌时要粘附在铁棒上, 这在生产中是能观察到的。
(3)熔炼时覆盖剂的使用对于铜合金熔炼来讲,覆盖剂的用量一般为用玻璃和硼砂时为炉料重量的0.8%-1.2%, 以保持覆盖层的厚度达到10-15cm;用木炭时, 用量约为炉料重量的0.5-0.7%, 以保持覆盖层厚度达25-35cm。覆盖剂的扒除一般在浇注前进行, 太早会增加铜合金的氧化和吸气。如果是用木炭作覆盖剂, 并且挡渣效果好时, 也可以不扒除覆盖剂, 使其在浇注的过程中起到挡渣作用, 效果更为理想。