10-3鋁青銅熔煉工藝
10-3鋁青銅熔煉工藝
一、 熔煉前期的準(zhǔn)備工作
1. 原材料和回爐料的準(zhǔn)備
原材料：電解銅及金屬鋁、鐵、錳、鎳，要求表面干凈無油污；
回爐料：回爐料主要有澆道和廢件，澆道現(xiàn)場(chǎng)回爐，廢件要求處理干凈油污。
2. 中間合金的準(zhǔn)備
10-3中間合金（Al-Fe合金）熔煉工藝，按照10：3的比例加上兩次燒損后入爐熔煉。Al理論燒損4%～10%、Fe理論燒損1～2%，取上限10%和2%�？紤]到二次熔煉，故鋁鐵的理論燒損應(yīng)該按16%和4%預(yù)置，即熔煉中間合金時(shí)應(yīng)該加入的量如下表1所示
表1. 10-3中間合金每爐按120kg計(jì)算，Al、Fe的入爐質(zhì)量計(jì)算
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入爐成分 |
假定鋁鐵的質(zhì)量（kg） |
理論燒損百分含量（%） |
理論燒損質(zhì)量（kg） |
計(jì)入二次燒損后假定入爐質(zhì)量（kg） |
每爐中間合金實(shí)際該加入的鋁、鐵質(zhì)量（kg） |
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Al |
10 |
10% |
1.00 |
12.00 |
95.23 |
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Fe |
3 |
2% |
0.06 |
3.12 |
24.77 |
注：每爐的入爐質(zhì)量計(jì)算方式為：實(shí)際單爐總質(zhì)量（120）×(計(jì)入二次燒損后假定入爐質(zhì)量／各合金計(jì)入二次燒損后假定入爐質(zhì)量和（Fe+Al））
3. 熔劑
鋁青銅熔煉過程中所需溶劑按其目的不同分為：除渣劑、精煉劑。
除渣劑的選擇：張家港溶劑A；
精煉劑的選擇：張家港熔劑M，用量為入爐重量的0.3%~0.5%；
各熔劑的加入劑量一定要符合規(guī)范，以免影響合金力學(xué)性能及各項(xiàng)成分。
4. 熔煉設(shè)備
I. 油爐
（1） 使用前檢查油爐坩堝的狀況，及時(shí)更換坩堝，新坩堝應(yīng)該進(jìn)行預(yù)熱；
（2） 點(diǎn)火前及時(shí)檢查油嘴有無故障，燃燒通道有無阻塞,若有焦炭狀燒結(jié)物，必須清理干凈；
（3） 更換坩堝時(shí)應(yīng)保證坩堝底部與霧化噴嘴上沿平齊；
（4） 油爐進(jìn)油開關(guān)應(yīng)該先小后大，慢慢調(diào)節(jié)以保證燃料充分燃燒。
II. 工具
（1） 熔化工具，如鋼釬、樣勺、渣勺、攪拌扒子、爐料鉗子、鐘罩等應(yīng)備齊并刷好涂料放在爐旁預(yù)熱；
（2） 準(zhǔn)備取樣（成分鑒定）所需的金屬樣模在爐旁預(yù)熱；
（3） 提前準(zhǔn)備好力學(xué)性能鑒定試棒所需砂型在爐旁預(yù)熱；
（4） 測(cè)溫工具：套管式鎢-錸熱電偶測(cè)定中頻爐及油爐溫度。
5. 澆注設(shè)備
I. 離心澆鑄機(jī)
（1） 澆注前及時(shí)檢查離心澆鑄機(jī)的電路、保護(hù)殼、蓋板、模具夾具等是否完好，有問題及時(shí)解決，重大問題及時(shí)向車間報(bào)告進(jìn)行整改；
（2） 澆注前檢查冷卻水系統(tǒng)是否正常，以保證順利澆注；
（3） 澆注前保證澆注場(chǎng)地整潔，以防絆倒?fàn)C傷；
（4） 澆注前及時(shí)清理干凈澆道并對(duì)準(zhǔn)澆道口，保證安全澆注；
（5） 離心機(jī)必須完全停穩(wěn)后方可脫模。
II. 澆包
（1） 新澆包采用50%石英砂（10～20目），50%石英粉（180目）外加適量的水玻璃(大約6%-10%)攪拌均勻進(jìn)行砌筑；
（2） 搪好的澆包先預(yù)烘一定溫度，等陰干24小時(shí)后再刷好涂料烘干方可使用。
二、 熔煉
1. 化學(xué)成分范圍
表1.10-3鋁青銅合金所要求加入的元素百分含量
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化學(xué)成分 |
Al（%） |
Fe（%） |
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行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)成分 |
8.5～11 |
2.0～4.0 |
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實(shí)際配料比例 |
9.8 |
3.4 |
2. 熔煉過程
由于鋁同氧的親和力大，易氧化生成在銅溶液中呈懸浮狀的氧化物（Al2O3）并在液面上形成致密的氧化膜。銅液不應(yīng)該過分?jǐn)噭?dòng)以防止液面上氧化膜的破壞而導(dǎo)致銅液過多的氧化和吸氣，且鋁塊后加為宜。一般加料次序?yàn)橄雀邷亟饘俸蟮蜏亟饘�，先難氧化后易氧化鋁青銅銅套。
熔煉步驟：
（1） 使用前應(yīng)檢查油爐中坩堝的狀況，及時(shí)更換坩堝；
（2） 檢查油嘴有無故障，燃燒通道有無阻塞,若有焦炭狀燒結(jié)物，必須清理干凈；
（3） 點(diǎn)火，預(yù)熱坩堝到200-300℃；
（4） 加入Al-Fe中間合金及電解銅升溫熔化，直到電解銅熔清；
（5） 熔清之前不攪拌，熔清后適當(dāng)略作攪拌，盡量減少攪拌以免破壞覆蓋層導(dǎo)致合金吸氣；
（6） 完全熔清后及時(shí)測(cè)溫并根據(jù)溫度調(diào)節(jié)油爐火焰強(qiáng)度，保持溫度在1250℃～1300℃左右；
（7） 在油爐中加入質(zhì)量1%的除渣劑(A)進(jìn)行除渣，保溫鎮(zhèn)靜10分鐘；
（8） 鎮(zhèn)靜完成后不允許攪拌，直接扒渣；
（9） 取鑒定成分所需試樣；
（10）澆注鑄件，對(duì)于不同壁厚和澆注模型鑄件澆注溫度見下表2，要求澆筑過程中要嚴(yán)格稱量銅液，防止浪費(fèi)。
（11）嚴(yán)禁離心澆注后立刻水冷，要等鑄件自然冷卻到暗紅色（500℃-600℃）再澆水急冷。
表2.不同壁厚鑄件對(duì)應(yīng)的澆注溫度
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澆注類型 |
澆注溫度（℃） |
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＜30 |
1140～1200 |
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≥30 |
1110～1150 |
備注：以上澆注溫度根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)所得。
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