资源描述
黄铜是铜锌合金,在铸造熔炼时有以下要点。
原料准备
主要原料是铜和锌,铜可以是电解铜等。要严格按照所需黄铜的牌号(如H62,含铜量约62%)来计算铜和锌的比例。同时,也可以加入少量的铅、锡、铝等元素来改善黄铜的某些性能。
熔炼设备
感应电炉是常用的设备,它加热速度快、热效率高,能精准控制温度。
反射炉也会被使用,其容量较大,适合大规模的熔炼。
熔炼过程
先加入铜料,升温熔化。因为铜的熔点是1083℃左右,所以要将温度升高到这个温度以上,使铜完全熔化。
控制温度在合适范围,比如熔炼普通黄铜时温度大约在900 - 950℃。当铜完全熔化后,再加入锌。这是因为锌的熔点低(约419℃),沸点也低(约907℃),如果过早加入锌,锌会大量挥发,导致成分比例失调。
搅拌是很重要的步骤,目的是让铜和锌充分混合均匀,保证合金成分的一致性。
防止氧化和吸气
黄铜在熔炼过程中也容易氧化,特别是锌更容易氧化。可以在熔炼时加入一些覆盖剂,像木炭、硼砂等。木炭可以减少合金液与空气的接触,硼砂能在合金液表面形成一层保护膜,阻止氧化反应的发生。
同时要尽量减少合金液吸气,因为溶解过多气体会使铸件产生气孔等缺陷。可以采用合理的熔炼工艺参数(如合适的浇注温度)和精炼方法来减少气体含量。
精炼处理
熔炼完成后可以采用精炼剂来去除合金液中的杂质和气体,比如使用一些含氯盐的精炼剂来去除氧化物和气体,提升黄铜液的质量。
在黄铜铸造熔炼的温度控制问题
一般来说,温度控制精度通常在±5 - ±10℃。例如,在关键的熔炼阶段,如黄铜液相线温度以上的熔炼温度控制,对于普通黄铜大约在900 - 950℃,精度可能更严格,接近±5℃,这样能保证锌等合金元素按比例熔化并混合均匀,防止锌的过度挥发等情况。
不过,在一些要求不是极高的黄铜熔炼场景下,或者在小型工坊等条件有限的情况下,温度控制精度可能在±10℃左右,也基本能满足大部分黄铜制品的铸造要求,但可能会对黄铜的质量产生一定的小影响,比如会稍微影响黄铜的力学性能和表面质量。
青铜的铸造熔炼问题
青铜是铜锡合金,有时还含有铅等其他元素。
原料准备
主要原料是铜和锡,根据青铜的种类确定比例。如锡青铜,锡含量一般在3% - 14%之间。铜可选用电解铜,纯度高杂质少。也会根据需求加入铅来改善铸造性能和耐磨性等。
熔炼设备
常用的有冲天炉,它的优点是熔化效率较高,适合大量青铜的熔炼。
感应电炉也是不错的选择,它能精确控制温度,并且热效率高,使熔炼过程更加稳定。
熔炼过程
先将铜料加入熔炉,升温至铜的熔点(1083℃左右)使其熔化。随着温度升高,当铜液达到一定温度后,加入锡。锡的熔点较低(231.9℃),加入后会很快熔化并与铜液混合。
对于含有铅的青铜,铅的熔点更低(327.5℃),一般在锡之后加入,同时要注意铅易挥发,要控制好温度和熔炼时间。
要不断搅拌,确保合金成分均匀。
防止氧化和吸气
青铜熔炼时会产生氧化,在铜液表面覆盖木炭等覆盖物可以减少与空气接触,防止氧化。
要注意减少气体的吸入,因为吸气过多会导致铸件出现气孔等缺陷。可通过控制熔炼温度、时间和添加除气剂来减少吸气。
精炼处理
熔炼后可添加精炼剂,去除合金中的杂质和气体,提高青铜质量。例如用一些碱性熔剂可以和杂质反应生成熔渣而除去。
不同类型的青铜的熔炼温度
锡青铜是常见的青铜类型。由于主要合金元素是锡,其熔点是231.9℃。一般在熔炼时,要先将铜(熔点1083℃左右)熔化,然后在1100 - 1200℃左右加入锡,这个温度范围能保证锡快速熔化并和铜充分混合均匀。
铝青铜的熔炼温度会更高一些。因为铝青铜含有铝,铝的熔点为660℃。在熔炼时,先熔化铜,当温度达到1200 - 1300℃左右再加入铝,这是由于铝和铜形成合金需要较高的温度,而且这个温度范围有助于合金化过程顺利进行,使成分均匀。
铅青铜的熔炼温度通常在1000 - 1100℃。铅的熔点是327.5℃,由于铅比较容易熔化,在较低的温度区间就能保证铅熔化并与铜等元素均匀混合,同时这个温度也有助于减少铅的挥发损失。
白铜的铸造熔炼知识
白铜是以镍为主要添加元素的铜合金。
原料准备
主要原料是铜和镍,还可以根据需求加入锌、锰等元素。比如锌白铜含有较多锌,锰白铜含有锰元素。在准备原料时,要按照目标白铜合金的成分要求准确称量,例如常见的B19白铜(含镍19%左右),就要精准控制铜和镍的比例。
熔炼设备
高频感应电炉是比较理想的设备,它可以快速加热,并且能够精准地控制温度,这对于白铜熔炼过程中精确控制成分和温度很关键。
熔炼过程
先将铜加入熔炉加热熔化,因为铜熔点是1083℃左右。当铜完全熔化后,将温度升高到合适范围,一般在1200 - 1300℃左右,再加入镍(镍熔点1453℃),这个温度可以使镍更好地熔入铜液中。
如果有锌、锰等元素,锌熔点约419℃、锰熔点1244℃,要根据它们的特性和目标合金成分适时加入,并且在加入后充分搅拌,确保合金成分均匀混合。
防止氧化和吸气
白铜熔炼过程中也会氧化,可在铜液表面覆盖一层玻璃熔剂或木炭等,减少合金液与空气接触,防止氧化。
为防止吸气产生气孔等缺陷,要控制熔炼温度和时间,避免合金液过度搅动而卷入过多空气,也可以采用添加除气剂的方法减少气体含量。
精炼处理
熔炼完成后,通过精炼去除杂质和气体。例如使用一些含氯盐的精炼剂来去除氧化物和气体,提升白铜液的质量,确保铸造出的白铜制品质量符合要求。
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