夾渣是銅合金鑄件最常見的缺陷之一:機加工時突然碰到硬點、密封面出現(xiàn)滲漏、X 光探傷一片白影,90% 的報廢由此而起。工藝文件寫得滿滿當當,為什么渣還是如影隨形?把整條流程拆開來看,最容易出錯的并不是“熔煉”或“精煉”,而是被很多人忽視的“轉(zhuǎn)包/除渣后到開始澆注之間的靜置鎮(zhèn)靜時間”。
一、渣從哪兒來
銅合金常見渣分三類:
氧化渣——熔煉時高溫氧化生成的 Cu?O、SnO? 等;
熔劑渣——精煉時加入的硼砂、玻璃、NaCl–KCl 鹽膜;
外來渣——回爐料表面粘的砂粒、鐵銹、切削液碳化殘留。
這些渣密度大多比銅液小,本該上浮到液面,但銅液表面張力大、粘度低,渣一旦卷入內(nèi)部,就很難再浮出來。
二、為什么“靜置鎮(zhèn)靜”最容易出錯
時間短:很多車間為了搶節(jié)拍,把“≥8 min 靜置”寫成“3–5 min”,甚至剛除完渣就立即抬包澆注。渣粒來不及聚集上浮,直接被卷入型腔。
溫度掉:靜置時如果包襯烘烤不足或包蓋敞開,銅液每分鐘可降溫15–20 ℃。液流粘度上升,渣粒上浮速度下降一個數(shù)量級。
二次造渣:靜置階段包嘴、澆包壁上的舊渣、涂料剝落,遇到紊流又會形成新的夾雜。
一句話:靜置鎮(zhèn)靜不是“等幾分鐘”,而是要讓渣粒在盡可能高的溫度下完成上浮,并避免二次氧化和卷渣。
三、把這一步做對的三件小事
時間-溫度雙窗口
? 含鋁青銅、高錳黃銅等易氧化合金:靜置 8–10 min,包內(nèi)溫度保持高于液相線 80 ℃以上;
? 普通錫青銅、鉛黃銅:6–8 min,高于液相線 60 ℃即可。
現(xiàn)場用一次性熱電偶測溫,低于窗口下限立即回爐再升溫。
包蓋+輕度正壓
用帶石墨墊的包蓋蓋住澆包,并沿蓋邊通 0.02–0.03 MPa 的干燥氮氣,既保溫又隔絕空氣,二次氧化量減少 70% 以上。
擋渣+過濾雙保險
? 包口安裝陶瓷擋渣板,澆注前再撒 3–5 mm 厚的珍珠巖除渣劑,進一步聚渣;
? 型內(nèi)放 10 ppi 的碳化硅泡沫過濾片,可截留 50 μm 以上顆粒。
這兩步成本加起來不到鑄件售價的 0.3%,卻能降低 80% 的夾渣廢品。
四、小結(jié)
銅合金鑄件夾渣的源頭貫穿熔煉、精煉、轉(zhuǎn)包、澆注整條鏈,但“靜置鎮(zhèn)靜”是最后也是最關(guān)鍵的一道閘。只要給足時間、控好溫度、隔絕空氣,再輔以擋渣過濾,渣粒就會乖乖留在包內(nèi)而不是鉆進鑄件。把這一步做對了,80% 的夾渣投訴可以當場消失。
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