淺論銅合金藝術(shù)鑄造應(yīng)注意的問(wèn)題

（山西宇達(dá)集團(tuán)，山西夏縣 044402）

淺論銅合金藝術(shù)鑄造應(yīng)注意的問(wèn)題

張飛鵬,胡春良

（山西宇達(dá)集團(tuán)，山西夏縣 044402）

就銅合金藝術(shù)鑄造中溫度的控制、缺陷分析及冶煉過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行簡(jiǎn)要論述分析。

藝術(shù)鑄造；銅合金冶煉；澆注溫度；缺陷分析

目前中國(guó)藝術(shù)鑄造應(yīng)用的銅合金配方主要有青銅、黃銅、白銅。鑄造工藝主要是樹脂砂型鑄造和熔模精密鑄造，也有部分石膏型鑄造?，F(xiàn)結(jié)合具體的生產(chǎn)實(shí)踐，介紹一下鑄造過(guò)程中需要注意的一些問(wèn)題，減少鑄造缺陷，提高鑄件質(zhì)量。

1 銅合金在砂型鑄件澆注時(shí)的溫度掌握和缺陷分析

1.1 青銅

錫青銅容易產(chǎn)生缺陷的有縮松、氣孔、夾雜、熱裂、偏析，但是最常見(jiàn)的是縮松，也是不容易解決的難題。

錫青銅合金含錫量較大，其流動(dòng)性在所有銅合金中為最好的，所以在對(duì)其鑄件澆注時(shí)，從出爐溫度就要把握在1 250～1 270 ℃之間，對(duì)鑄件澆注時(shí)提前分析鑄件的大小、紋飾精細(xì)程度，鑄件厚度，普通4～5 mm鑄件溫度應(yīng)要求在1 150 ℃左右，澆注的速度應(yīng)按照型殼平方厚度計(jì)算，合理澆注。

鑄件缺陷分析：青銅的特性是流動(dòng)性好，發(fā)氣量小，冷卻速度慢。所以澆注時(shí)最易出現(xiàn)跑火、漲型。其原因是因?yàn)闇囟冗^(guò)高，澆注溫度在1 180 ℃以上時(shí)，就易造成跑火、漲型。在1 140 ℃以下澆注時(shí)鑄件表面就會(huì)出現(xiàn)小面缺塊、桔片現(xiàn)象，這是由于溫度低造成的。

1.2 黃銅（又名仿金銅）

黃銅含鋅量大，流動(dòng)性較好，但由于含鋅量大的緣故，其發(fā)氣量也大，冷卻速度較快，容易出現(xiàn)澆注斷流、缺塊的情況，所以在澆注時(shí)應(yīng)注意其出爐的溫度保持在1 290 ℃左右，澆注速度應(yīng)當(dāng)快，因?yàn)辄S銅澆注過(guò)程中凝結(jié)速度快的原因，澆注時(shí)溫度不應(yīng)低于1 180 ℃。

澆注缺陷分析：黃銅的特性為發(fā)氣量大、流動(dòng)性好、冷卻速度快，所以澆注時(shí)最易出現(xiàn)補(bǔ)縮不足、縮松、夾層，主要原因是澆注溫度過(guò)高。澆注溫度不易超過(guò)1 200 ℃，不易低于1 170 ℃，澆注溫度過(guò)高易出現(xiàn)縮松、跑火，溫度過(guò)低精細(xì)花紋澆不飽滿。

1.3 白銅

白銅含鎳量大，其流動(dòng)性非常有限，在大型鑄件澆注中易出現(xiàn)缺塊、澆不足現(xiàn)象，所以在做型殼前就要考慮鑄件的成品率。由于鎳含量大的原因，白銅出爐溫度應(yīng)在1 310～1 330 ℃。澆注溫度應(yīng)保持在1 220～1 240 ℃，快速澆注。

鑄件的缺陷分析：白銅特性是發(fā)氣量大，流動(dòng)性差，可控溫度時(shí)間短，白銅鑄件最易出現(xiàn)澆不足、缺塊、不融桔片。

其主要原因是：

(1)熔煉過(guò)程中高溫時(shí)間（1 260～1 300 ℃）保持時(shí)間太短，鎳金屬未完全融入合金；

(2)澆注溫度不能低于1 220 ℃。

2 銅合金熔煉時(shí)注意事項(xiàng)和加料順序

(1)熔煉前檢查合金配方是否準(zhǔn)確，回爐料是否干凈無(wú)雜質(zhì)。

(2)在坩堝底部加入添加劑，以備合金熔解后對(duì)金屬元素起到保護(hù)作用，不易揮發(fā)。

(3)熔煉時(shí)先加入回爐料，后加入新配料，以提高熔煉速度，節(jié)約時(shí)間和成本。

(4)在爐料融化三分之一時(shí)加入鋅、鎳、金屬料，以求在爐料低溫時(shí)，鋅融化入合金中不易大量揮發(fā)燃燒，保持合金含量的比例。

(5)在爐料最后融化完前加入錫金屬，因錫流動(dòng)性特別好的原因，最后加入錫是為了延長(zhǎng)坩堝的使用壽命。

(6)爐料溫度低于1 180 ℃時(shí)不要進(jìn)行扒渣、除氣等工作，以免造成浪費(fèi)，待溫度在1 180 ℃以上時(shí)進(jìn)行第一次的脫氧工作，脫氧時(shí)要保證整個(gè)熔冶的稀釋。

(7)二次脫氧，溫度要求在1 250 ℃以上時(shí)進(jìn)行，因其是出爐前操作，所以務(wù)必細(xì)致對(duì)熔面進(jìn)行二次脫氧和扒渣，以求在澆注前合金熔液保護(hù)與氧氣的隔絕，保持合金的凈度。

(8)最后散入除渣劑，在高溫情況下保護(hù)劑會(huì)形成一層結(jié)晶體，有效提取合金里殘余的雜質(zhì)和保護(hù)脫氧后的效果。

3 結(jié)論

總之，藝術(shù)鑄造銅合金的冶煉是一個(gè)系統(tǒng)的科學(xué)工程。只有針對(duì)不同的銅合金配方的特性進(jìn)行合理實(shí)用工藝控制，才能得到高質(zhì)量的藝術(shù)鑄件，創(chuàng)造更大的價(jià)值。

[1] 黃久暉，陳宗民.幾種重要的藝術(shù)鑄造工藝[J].中國(guó)鑄造裝備與技術(shù),2006(3).

[2] 胡春良.大型藝術(shù)鑄件特殊工藝?yán)鯷J].中國(guó)鑄造裝備與技術(shù),2008(4).

[3] 李永革;胡春良.石膏型超精細(xì)藝術(shù)特種鑄造工藝簡(jiǎn)介[J].中國(guó)鑄造裝備與技術(shù),2014(5).

Study on the major problems of copper alloy casting in art casting

ZHANG FeiPeng , HU ChunLiang
(Shanxi Yuda Group, Xia County 044402, Shanxi,China)

In this thesis, the author mainly focus on the temperature control, defects analysis and major problems in the process of smelting analysis in art casting of copper alloy casting.

art casting;copper alloy smelting;pouring temperature; defect analysis

TG249.5；

A；

1 006-9 658（201 6）04-0089-02

10.3969/j.issn.1 006-9 658.2016.04.025

2016-01-21

稿件編號(hào): 1601-1223

張飛鵬（1986—），男 ，助理工程師，主要從事藝術(shù)鑄造原輔材料的檢驗(yàn)和管理.