夾渣是銅合金鑄件最常見(jiàn)的缺陷之一:機(jī)加工時(shí)突然碰到硬點(diǎn)、密封面出現(xiàn)滲漏、X 光探傷一片白影,90% 的報(bào)廢由此而起。工藝文件寫(xiě)得滿滿當(dāng)當(dāng),為什么渣還是如影隨形?把整條流程拆開(kāi)來(lái)看,最容易出錯(cuò)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(kāi)始澆注之間的靜置鎮(zhèn)靜時(shí)間”。
一、渣從哪兒來(lái)
銅合金常見(jiàn)渣分三類(lèi):
氧化渣——熔煉時(shí)高溫氧化生成的 Cu?O、SnO? 等;
熔劑渣——精煉時(shí)加入的硼砂、玻璃、NaCl–KCl 鹽膜;
外來(lái)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(lái)。
二、為什么“靜置鎮(zhèn)靜”最容易出錯(cuò)
時(shí)間短:很多車(chē)間為了搶節(jié)拍,把“≥8 min 靜置”寫(xiě)成“3–5 min”,甚至剛除完渣就立即抬包澆注。渣粒來(lái)不及聚集上浮,直接被卷入型腔。
溫度掉:靜置時(shí)如果包襯烘烤不足或包蓋敞開(kāi),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(gè)數(shù)量級(jí)。
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(huì)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(duì)的三件小事
時(shí)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(chǎng)用一次性熱電偶測(cè)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?dú)?,既保溫又隔絕空氣,二次氧化量減少 70% 以上。
擋渣+過(guò)濾雙保險(xiǎn)
? 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(jìn)一步聚渣;
? 型內(nèi)放 10 ppi 的碳化硅泡沫過(guò)濾片,可截留 50 μm 以上顆粒。
這兩步成本加起來(lái)不到鑄件售價(jià)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(shí)間、控好溫度、隔絕空氣,再輔以擋渣過(guò)濾,渣粒就會(huì)乖乖留在包內(nèi)而不是鉆進(jìn)鑄件。把這一步做對(duì)了,80% 的夾渣投訴可以當(dāng)場(chǎng)消失。
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