铜合金铸件铸造技术 合金熔炼（ZCuZn16Si4） ZCuZn16Si4铜合金熔炼.doc

PAGE 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铜合金铸件铸造技术课程教案 ZCuZn16Si4铜合金 熔炼工艺 制作人：杨兵兵 陕西工业职业技术学院 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 PAGE 4 铜合金铸件铸造技术课程 ZCuZn16Si4铜合金熔炼工艺 一、任务布置 如图1所示的卡环铸件，其材质为材质为ZCuZn16Si4硅黄铜，壁厚小于30mm，生产过程中采用硅酸乙酯-水玻璃型壳熔模铸造工艺进行生产，本次课的任务是要求制定采用中频无芯感应电炉时的熔炼工艺，如图2，以及熔炼过程中的安全注意事项。 图1 卡环铸件图 图2 合金熔炼图 二、开炉前准备工作 1.捣制浇包及感应炉 2.感应炉烘炉 3.根据工艺设计时做的合金配料单进行配料。各种炉料应烘干水分，并准备好各种熔剂及合金元素。 4.检查设备状况、供水状况及炉衬状况和设备是否齐全。 5.根据型壳焙烧情况和熔炼效率决定开炉时间。 合金配料单见下表1。 表1 合金配料单 单位：kg 三、合金熔炼工艺 采用中频感应电炉熔炼ZCuZn16Si4时，使用先熔炼铜的熔炼方法，具体步骤如下： 1.加入烘干的木炭1.5kg，在上方加铜，一次加不完可边熔边加。 2.加料后快速熔化，铜全部熔化完毕后继续升温至1120-1150℃。 3.分批压入经预热至200-300℃的锌和结晶硅，每加入一批搅拌一次，全部加完后充分搅拌。 4.取样，浇注。测量化学成分，含气量等参数，合格后即可出炉浇注。出炉浇注温度1050~1150℃。 注意： （1）新修的炉子应从低功率进行烘烤，然后逐渐加大功率，低功率烘烤时间一般为1小时。 （2）按照指定的熔炼工艺顺序加料。加料顺序不准更改。 （3）熔炼过程中应多次加料，不得因过急而出现搭桥现象，在熔炼末期，应注意液面超出感应圈。 （4）全部融化后5~10分钟，测量金属液温度，取样检验，测量合金的含气量，扒渣，并加入覆盖剂重新造渣。 实际的现场图如下图所示。 图3 开炉前添加电解铜板 图4 启动中频感应机组 图5 熔炼搅拌 图6 按工艺要求添加Zn、结晶硅合金 图7 熔炼过程中测定合金液温度 图8 出炉前的含气量测试 四、熔炼操作安全要点 （1）检查原料，不得装入潮湿料、带冰雪的料，特别是带有雷管等易燃易爆的物质。 （2）所有与熔融金属接触的工具，应完好无损，用前烤干，需涂刷涂料者要涂刷涂料并烤干。 （3）较重的炉料，装炉时应特别注意防止损坏炉衬及金属液溅出伤人。 （4）熔炼含有毒性元素(如铍、铬、砷等)的合金时，要用中间合金；操作者要 戴防毒口罩等安全防护品；操作环境要通风良好。 （5）操作者应戴眼镜，防止可能的金属飞溅伤人。 （6）中频炉使用的工具，上端包橡胶管绝缘，炉子附近应铺橡胶板。 （7）不能将冷料直接加入高温熔体，生产含锌合金加锌时，应停电逐块加锌，生产铝青铜加铝时，更应注意，防止放炮。 （8）所有辅料和熔剂都要烘干、预热后方可放入熔池。