铸造铜合金的工艺流程是怎样的

铸造铜合金的工艺流程主要包括以下几个步骤，具体流程可能因合金种类、铸件形状与精度要求、生产规模等因素有所不同，但一般包括以下主要环节：

一、工艺流程总览

原材料准备

合金熔炼

炉前分析与调整

浇注准备（模具/型腔准备）

浇注

冷却与凝固

落砂与清理

铸件后处理

检验与入库

二、详细流程说明

1. 原材料准备

原料选择：根据所需铜合金的牌号（如黄铜、青铜、白铜等），选用相应的电解铜、锌、锡、铅、铝、镍、硅等金属作为原材料。

配料计算：根据目标合金成分，按比例称取各种原料。

预处理：对回炉料、废料进行清洗、分类和预处理，去掉油污、氧化皮等杂质。

2. 合金熔炼

熔炼设备：通常使用感应电炉、反射炉或坩埚炉。

熔炼过程：

先熔化铜（熔点约1083°C），再依次加入其他合金元素（如锌、锡、铅等）。

控制好熔炼温度，避免过高导致合金氧化或烧损。

熔炼过程中需加入覆盖剂（如木炭、硼砂）以减少金属氧化。

保护气氛：有时采用氮气或氩气等惰性气体保护，减少氧化。

3. 炉前分析与调整

取样分析：在熔炼过程中或结束时，取熔液样品进行化学成分分析（如光谱分析、化学滴定等）。

成分调整：根据分析结果，添加或调整合金元素，确保末尾合金成分符合标准要求。

4. 浇注准备

模具制备：

根据铸件要求，选择合适的铸造方法，如砂型铸造、金属型铸造、离心铸造、精密铸造（如失蜡铸造）等。

制作模具或芯盒，涂刷涂料，烘干。

浇注系统设计：设置浇口、冒口、冷铁等，保证金属液平稳充型，避免缺陷（如气孔、缩松等）。

5. 浇注

在合金液达到适宜温度（通常为高于液相线一定范围，如1100~1200°C，视合金而定）时，将铜合金液通过浇包注入模具型腔中。

浇注过程要求迅速、平稳，避免氧化、飞溅和气体卷入。

6. 冷却与凝固

铜合金液在模具中逐渐冷却并凝固成铸件形状。

冷却速度影响铸件的组织和性能，必要时采取控制冷却措施。

7. 落砂与清理

落砂：待铸件冷却到一定温度后，从砂型中取出（对砂型铸造而言）。

清理：去掉浇冒口、飞边、毛刺，清理表面粘砂、氧化皮等。常用工具或喷砂、抛丸等方法。

8. 铸件后处理（可选）

热处理：如退火、固溶处理、时效处理等，改善铸件的力学性能与加工性能。

机械加工：根据需要，对铸件进行车、铣、钻等机加工以达到图纸要求。

表面处理：如电镀、喷涂、钝化等，提高耐腐蚀性与装饰性。

9. 检验与入库

质量检验：

外观检查：是否有裂纹、气孔、缩松、夹杂等缺陷。

尺寸检测：是否符合设计图纸要求。

力学性能测试：拉伸强度、硬度等（如有要求）。

无损检测：如X射线、超声波检测（针对重要部件）。

化学成分复检。

合格入库：通过检验的铸件包装、标识后入库，准备出厂或进入下一道工序。

三、注意事项

避免氧化：铜合金易氧化，熔炼和浇注过程要控制好气氛与温度。

控制夹杂与气孔：熔炼干净、除气处理（如通氮气、加精炼剂）很重要。

合金成分控制：不同铜合金（如H62黄铜、ZCuSn10Pb1青铜）有不同的性能要求，必须严格控制成分。

模具温度管理：尤其金属型和精密铸造中，模具预热和冷却控制影响铸件质量。