铜与铜合金
一、铜合金的真空熔铸
包括铜合金的真空熔炼和真空铸锭,特点:①可获得含气量低、偏析小、物理性能好、加工性能优良、结晶组织均匀致密的铸锭、铸件;②对于保证含有易氧化元素的合金(如锆青铜)的化学成分,有显著效果;③对于铸锭时必须通入惰性气体(如氩气)保护的合金提供了有利条件。石墨铜套
二、真空铸锭,真空熔炼后的铸锭方法有两种:一种是破真空后再大气下浇铸;另一种是在真空下浇铸,后者的铸锭质量较好。(1)真空铸锭时主要工艺参数的控制,①真空度,生产一般的铜及其合金时,真空度控制在0.133~13.3Pa即可;对有特殊要求的铜合金应控制在0.0133~0.133Pa。②铸造温度,真空铸锭采用铸造温度一般比非真空铸锭时低,熔体温度测量,除借助仪表外,实际生产中往往是根据送电功率的大小及熔体在炉中停留时间的长短来判断。③铸型温度,一般比非真空铸锭时高(200~300℃),但在实际生产中降低型温比较困难。④涂料,青铜和白铜常用的涂料为型腔薰苯。⑤充气时间(即破真空时间),铸锭补缩的好坏与充气时间有直接关系,生产中有的是采用浇完后停5~10min,也有的是浇到保温帽时即破真空,并在浇完打开炉体后立即加发热剂和保温剂。
三、铜合金的真空吸铸,真空吸铸是一种在型腔内造成真空,把金属由下而上地吸入型腔,进行凝固成型的铸造方法。它是将水冷模下端浸入熔体中,用机械泵将模内空气抽出,熔体便在大气压的作用下进入模内,经过一定的冷却时间接通大气,凝固的铸件依靠自重而脱落下来。真空吸铸技术适于生产一些易氧化生渣的合金,是生产小直径、锭坯、管坯和铸件的简便方法。其特点是没有二次氧化,表面质量好,劳动条件好;但铸件重量受限且与密度有关,铸件内有缩孔及缩松,生产率低。(1)真空吸铸分类与应用范围,根据铸件形状特点,有两种真空吸铸法。①柱状铸件真空吸铸,专用于生产圆柱、方柱状中空和实心件的真空吸铸法。生产的铸件可用来加工成螺母、螺杆、轴套、轴瓦等,大多为铜合金铸件。铸件最大外径可到120mm。②成形铸件真空吸铸,用于生产各种形状铸件的真空吸铸法。(2)真空吸铸的优缺点,①铸型自金属液中吸取金属,故浮在金属液表面的渣子不宜进入型内。②金属液自下而上地平稳进入空气稀薄真空条件下的型腔,不能产生卷气现象,氧化可能性小,又在真空条件下实现金属液的凝固。凝固过程中析出的气体也易上浮逸出,故铸件中不易形成气孔。③型内金属与型壁接触较紧密,金属凝固较快。柱状铸件真空吸铸时,更采用水冷薄壁金属型,铸件的凝固速度更大,故铸件晶粒细小,不易产生重度偏析。④可创造较好的自下而上、自型壁向壁厚中心的定向凝固条件,铸件不易形成缩松。上述四点都可使铸件获得致密的组织,使铸件力学性能提高。如柱状铜合金铸件,与砂型铸造时比较,其强度极限可提高6%~25%,伸长率提高5%~20%。⑤充型时,金属液在型腔内遇到的气体阻力很小,可提高金属液的充填性,生产形状复杂的薄壁铸件。⑥浇铸系统或结晶器口黏附的金属液损失较少,故可提高成品出品率。⑦生产过程易于机械化、自动化,生产效率高。⑧柱状铸件中空内壁不平度较大,内孔尺寸不易正确控制,故需留较大加工余量。石墨铜套批发
四、吸铸温度,柱状铸件真空吸铸时,金属液的温度可比一般重力铸造时稍低。因型腔断面大,金属液充型时流动距离短。但温度不能太低,避免结晶器头部黏附金属太厚。
五、成型铸件的吸铸温度随铸型材质而异,其具体取值与重力铸造相同。真空吸铸的金属和合金,一般浇铸温度较低,冷却结晶器的进水温度比室温高5~10℃。吸铸和冷凝时间应保持一定。
六、铸型涂料
柱状铸件真空吸铸时,结晶器型腔工作表面上的涂料主要起润滑作用,使铸件易自结晶器取出。一般采用在400~450℃烘烤约1h后的石墨或滑石粉,用涂刷法使涂料附着于结晶器型腔工作表面上。结晶器头部处涂料应有好的绝热作用,以减薄该处在工作时可能黏附的金属,可用93%ZnO+7%水玻璃和适量水配制的涂料涂于结晶器的头部外表面上,涂料层厚度约为0.5mm,并经烘烤干透牢固后使用。结晶器内工作表面上出现的线凹坑可用石墨加机油共混的膏状物涂抹平整,经烘干后使用。
七、成型铸件真空吸铸时,铸型型腔工作表面上的涂料随铸型材料及吸铸的金属而异,一般与重力铸造时相同。
结晶器型腔所用涂料为煤油:松香:烟灰=58:28:14;结晶器开口端的涂料,第一层为氧化锌:水玻璃:水=40:10:50,第二层与型腔涂料相同。
八、柱状铸件真空吸铸时结晶器的冷却
进入结晶器内的冷却水温度应高于室温,防止吸铸前在结晶器型壁上凝有水滴,一般为35~60℃。进入结晶器的冷却水应具有0.2~0.25Mpa的压头。吸铸空心铸件时,冷却水由结晶器下部进入,使在结晶器的高度方向上铸件凝固的厚度均衡化;而吸铸实心铸件时,冷却水宜再结晶器上部引入,创造铸件上部件凝固的厚度均衡化;而吸铸实心铸件时,冷却水宜在结晶器上部引入,创造铸件上部凝固较快,下部较慢的条件,使坩埚中的金属液能顺利地由下而上补缩。石墨铜套厂家
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