鎳青銅的熔煉工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及銅合金冶煉技術領域，具體涉及鎳青銅合金鑄件的熔煉工藝。
【背景技術】
[0002]鑄造鎳青銅是20世紀初發展起來的，由于它具有優良的耐蝕性和可以同鋼媲美的強度和韌性，因而在工業中得到廣泛應用。鎳青銅就是以鎳、鐵、錳、鋁為主要合金元素的鎳青銅。因鎳青銅具有極佳的耐腐蝕性能，是用于船舶螺旋槳、泵、閥以及水下緊固件的重要材料。無論是砂型鑄造還是熔模鑄造，熔煉都是鑄造生產中至關重要的一環，各種銅合金的熔煉有相同之處，又有不同之處，在多年的生產實踐，本發明人開發出一種鎳青銅合金鑄件的熔煉工藝，本案由此產生。
【發明內容】
[0003]本發明的主要目的是提供一種鎳青銅合金鑄件的熔煉工藝，控制和消除氣孔，夾渣等鑄造缺陷，鑄造工藝簡單，熔煉操作方便，提高鑄件質量。
[0004]為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現:
一種鎳青銅合金鑄件的熔煉工藝，包括以下步驟:
1、爐料配比:采用新料和回爐料進行配料，新料電解銅加入重量占爐料的總重量應>30%，回爐料占爐料的總重量應< 70% ;(該回爐料一般為鎳青銅冒口或廢品)
2、熔煉步驟:
(1)打開中頻感應電爐升溫把石墨坩堝預熱至暗紅色，坩堝底部放入爐料總量0.1%的銅合金精煉劑(銅合金精煉劑可選用冰晶石、氟化鈣、氟化鈉、碳酸鈉或上述任意混合形成的多元復合溶劑)
(2)按照下述順序以及比例依次加料，
先加入回爐料總量的20%-30%，然后加入20%-30%的鐵、鎳、鋁，以及剩余全部爐料；具體添加時部分回爐料+鐵+鎳爐溫上升后，銅先熔化，滲入鐵、鎳表層，使其合金化，從而降低了熔點，加速鐵、鎳的熔化；接著覆蓋劑與剩余鐵、鎳、鋁合金料一起入爐，覆蓋劑可選用木炭、石墨、硼砂，加入量一般為爐內總量的2.0%?2.5% ;當爐溫繼續升高后，鐵已經熔化了一大部分，此時加入鋁待鋁溶解后再加入剩余全部爐料；
(3)當爐料全部溶清后即用攪拌棒將其壓入，達到迅速熔融，并不斷攪拌使成分均勻；
(4)采取熔煉除氣措施，采用鐘罩壓入0.2%?0.4%的銅合金精煉劑；
(5)銅合金液含氣量檢測，在干燥的砂型中挖取直徑3-4厘米的鑄型，取爐內銅液倒入鑄型中，觀察鑄型頂部凹凸情況判斷含氣量，如頂部有鼓起突出現象繼續除氣，直至鑄型頂部凹縮；
(6)用覆蓋劑打渣，并且通過熱電偶測量銅合金液溫度并且按工藝要求調整銅合金液溫度后迅速出爐澆注；
(7)澆注時小件抬包澆注，澆包包嘴和澆口杯要對準，瞬時將澆口杯澆滿；大件要拔塞澆注，防止飛濺，減少氧化。
[0005]采用上述方案后，本發明具有諸多有益效果:
本發明中的熔煉工藝，對鎳鋁青銅在熔鑄過程中的常見缺陷及成因進行了詳細分析，從爐料配比到加料順序都嚴格把關，實現快速熔煉、減少氧化的功效。整個工藝步驟簡單，可操作性強，給行業中提供一種規范熔煉工藝。
【具體實施方式】
[0006]實施例1
采用新料和回爐料以重量比為40%:60%進行配料，打開中頻感應電爐升溫把石墨坩堝預熱至暗紅色，坩堝底部放入爐料總量0.1%的銅合金精煉劑，(銅合金精煉劑可選用冰晶石、氟化鈣、氟化鈉、碳酸鈉或上述任意混合形成的多元復合溶劑，本實施例中銅合金精煉劑選用上海虹光金屬熔劑廠生產HGCTJ-1銅合金精煉劑)。按照下述順序以及比例依次加料:先加入20%的回爐料，然后加入20%的鐵、鎳、鋁，最后加入剩余全部爐料。具體添加時部分回爐料+鐵+鎳爐溫上升后，銅先熔化，滲入鐵、鎳表層，使其合金化，從而降低了熔點，加速鐵、鎳的熔化；接著木炭與剩余鐵、鎳、鋁等合金料一起入爐，木炭加入量為爐內總量的2.0% ;當爐溫繼續升高后，鐵已經熔化了一大部分，此時加入鋁待鋁溶解后再加入剩余全部爐料。當爐料全部溶清后即用攪拌棒將其壓入，達到迅速熔融，并不斷攪拌使成分均勻。采取熔煉除氣措施，采用鐘罩壓入0.2%的銅合金精煉劑。銅合金液含氣量檢測，在干燥的砂型中挖取直徑3-4厘米的鑄型，取爐內銅液倒入鑄型中，觀察鑄型頂部凹凸情況判斷含氣量，如頂部有鼓起突出現象繼續除氣，直至鑄型頂部凹縮。用覆蓋劑打渣，并且通過熱電偶測量銅合金液溫度并且按工藝要求調整銅合金液溫度后迅速出爐澆注。澆注時小件抬包澆注，澆包包嘴和澆口杯要對準，瞬時將澆口杯澆滿；大件要拔塞澆注，防止飛濺，減少氧化。按照該工藝鑄造時候，鑄造產品表面氣孔密集且鑄件表面起皮嚴重，鑄件廢品率在30%左右。
[0007]實施例2
采用新料和回爐料以重量比為35%:65%進行配料，打開中頻感應電爐升溫把石墨坩堝預熱至暗紅色，坩堝底部放入爐料總量0.1%的銅合金精煉劑，(銅合金精煉劑可選用冰晶石、氟化鈣、氟化鈉、碳酸鈉或上述任意混合形成的多元復合溶劑，本實施例中銅合金精煉劑選用上海虹光金屬熔劑廠生產HGCTJ-1銅合金精煉劑)。按照下述順序以及比例依次加料:先加入25%的回爐料，然后加入25%的鐵、鎳、鋁，最后加入剩余全部爐料。具體添加時部分回爐料+鐵+鎳爐溫上升后，銅先熔化，滲入鐵、鎳表層，使其合金化，從而降低了熔點，加速鐵、鎳的熔化；接著石墨與剩余鐵、鎳、鋁等合金料一起入爐，石墨加入量為爐內總量的
2.2% ;當爐溫繼續升高后，鐵已經熔化了一大部分，此時加入鋁待鋁溶解后再加入剩余全部爐料。當爐料全部溶清后即用攪拌棒將其壓入，達到迅速熔融，并不斷攪拌使成分均勻。采取熔煉除氣措施，采用鐘罩壓入0.3%的銅合金精煉劑。銅合金液含氣量檢測，在干燥的砂型中挖取直徑3-4厘米的鑄型，取爐內銅液倒入鑄型中，觀察鑄型頂部凹凸情況判斷含氣量，如頂部有鼓起突出現象繼續除氣，直至鑄型頂部凹縮。用覆蓋劑打渣，并且通過熱電偶測量銅合金液溫度并且按工藝要求調整銅合金液溫度后迅速出爐澆注。按照該工藝鑄造時候，鑄造產品表面氣孔密集且鑄件表面起皮嚴重，鑄件廢品率在20%左右。
[0008]以上說明書中描述的只是本發明的【具體實施方式】，各種舉例說明不對本發明的實質內容構成限制，所屬技術領域的普通技術人員在閱讀了說明書后可以對以前所述的【具體實施方式】做修改或變形，而不背離發明的實質和范圍。
【主權項】
1.一種鎳青銅合金鑄件的熔煉工藝，其特征在于:包括以下步驟:第一步，爐料配比，采用新料和回爐料進行配料，新料電解銅加入重量占爐料的總重量應> 30%，回爐料占爐料的總重量應< 70% ;第二步，熔煉步驟:一、打開中頻感應電爐升溫把石墨坩堝預熱至暗紅色，坩堝底部放入爐料總量0.1%的銅合金精煉劑；二、按照下述順序以及比例依次加料，先加入回爐料總量的20%-30%，然后加入20%-30%的鐵、鎳、鋁，以及剩余全部爐料；具體添加時部分回爐料+鐵+鎳爐溫上升后，銅先熔化，滲入鐵、鎳表層，使其合金化，從而降低了熔點，加速鐵、鎳的熔化；覆蓋劑與剩余鐵、鎳、鋁等合金料一起入爐，覆蓋劑可選用木炭、石墨粉(塊)、硼砂，加入量一般為爐內總量的2.0%?2.5% ;當爐溫繼續升高后，鐵已經熔化了一大部分，此時加入鋁待鋁溶解后再加入剩余全部爐料；三、當爐料全部溶清后即用攪拌棒將其壓入，達到迅速熔融，并不斷攪拌使成分均勻；四、采取熔煉除氣措施，采用鐘罩壓入0.2%?0.4%的銅合金精煉劑；五、銅合金液含氣量檢測，在干燥的砂型中挖取直徑3-4厘米的鑄型，取爐內銅液倒入鑄型中，觀察鑄型頂部凹凸情況判斷含氣量，如頂部有鼓起突出現象繼續除氣，直至鑄型頂部凹縮；六、用覆蓋劑打渣，并且通過熱電偶測量銅合金液溫度并且按工藝要求調整銅合金液溫度后迅速出爐澆注；七、澆注時小件抬包澆注，澆包包嘴和澆口杯要對準，瞬時將澆口杯澆滿；大件要拔塞澆注，防止飛濺，減少氧化。2.如權利要求1所述的一種鎳青銅合金鑄件的熔煉工藝，其特征在于:所述的回爐料為鎳青銅冒口或熔煉中的廢品。3.如權利要求1所述的一種鎳青銅合金鑄件的熔煉工藝，其特征在于:所述的銅合金精煉劑為冰晶石、氟化鈣、氟化鈉、碳酸鈉或上述任意混合形成的多元復合溶劑。
【專利摘要】本發明主要公開了一種鎳青銅合金鑄件的熔煉工藝，經過配料、熔煉，在熔煉過程中嚴格按照加料順序以及比例，經過除氣措施，銅合金液含氣量檢測、打渣、澆注成型。本發明有效控制和消除氣孔，夾渣等鑄造缺陷，鑄造工藝簡單，熔煉操作方便，提高鑄件質量。
【IPC分類】C22C1/02, C22C9/06, C22C1/06
【公開號】CN105316500
【申請號】CN201410339017
【發明人】劉振宇
【申請人】劉振宇
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月17日