銅合金熔煉工藝有哪些呢？銅合金熔煉工藝有什么特點(diǎn)呢？銅合金熔煉工藝的作用？我們還是先來(lái)介紹下什么是“銅合金熔煉工藝”吧。所謂的銅合金熔煉工藝是指：將銅合金材料及其它輔助材料投入加熱爐溶化并調質(zhì)，爐料在高溫(1300～1600K)爐內物料發(fā)生一定的物理、化學(xué)變化，產(chǎn)出粗金屬或金屬富集物和爐渣的火法冶金過(guò)程。知道了銅合金熔煉工藝的定義。我們在來(lái)了解下什么是銅合金吧。銅合金就是在純銅的基礎上加入一種或幾種元素而構成的合金。銅合金一般包括了黃銅、青銅和白銅。紫銅是一種純銅，不屬于銅合金。銅合金熔煉工藝的知識點(diǎn)有很多，我們慢慢為大家介紹。
銅合金：H85黃銅帶
銅合金為什么要熔煉呢？我們來(lái)說(shuō)下銅合金熔煉工藝的作用：
1、熔化金屬。將固體原料通過(guò)高溫加熱變?yōu)槿鄹粢后w，以便鑄造時(shí)有足夠的流動(dòng)性而充盈模腔。
2、提純金屬。銅加工材的原料基本有三類(lèi)：陰極銅(電解銅)、本廠(chǎng)廢舊料和經(jīng)挑選的廠(chǎng)外雜銅。它們不可避免地帶有各種雜志(非期望物質(zhì))，通過(guò)采取化學(xué)反應或物理吸附、沉降等精煉措施去除雜質(zhì)，提高金屬的純度。
3、配置合金。按照合金成分配比，根據各合金組元的高溫特性采用不同的加入方法(與母體金屬原料同時(shí)裝爐、一起熔化；母體金屬先裝爐熔化再將合金組元加入熔體；合金組元以中間合金形式加入母體金屬熔體)，在高溫下熔化、精煉，獲得成分合格的合金熔體。
銅合金熔煉工藝的要點(diǎn)：
序號 | 工序名稱(chēng) | 操作要求 |
1 | 準備 | 爐料應清潔、無(wú)水無(wú)油，裝爐前預熱 大概配比：銅800斤 鋅20斤 |
2 | 裝料 | 先熔化數量最多的成分 掌握合金熔點(diǎn)的變化規律，避免合金高溫熔化及中途凝固 先加難氧化易還原的成分，后加易熔化、易氧化、易揮發(fā)的成分 |
3 | 熔化 | 銅合金熔化溫度在800±50攝氏度之間 |
4 | 脫氧 | 常用脫氧方法：磷銅、鎂銅。脫氧產(chǎn)物應徹底清除，否則將增加合金液中雜質(zhì)含量 |
銅合金熔煉工藝的原則：
1、所有金屬爐料表面應清理干凈，進(jìn)行預熱，熔劑焙燒或預熔，徹底去除水分。更換合金牌號時(shí)，特別要注意的是，鋁青銅、鋁黃銅、硅黃銅用過(guò)的址A爐襯不可熔煉錫青銅、鉛青銅、鎳青銅。
2、銅合金液易氧化、吸氣，應遵循“快速熔煉、及時(shí)澆注”的原則，不使銅液在爐內停留時(shí)間過(guò)長(cháng)。
3、控制爐氛為中性，對錫青銅、鉛青銅可在弱氧化性爐氛中熔煉。
4、加料次序甚為重要，應服從“快速熔化、防止氧化、吸氣”的原則，具體次序根據爐料組成、熔煉設備特性等靈活運用。
5、熔煉溫度與銅液質(zhì)量密切相關(guān)，應嚴格控制，符合工藝要求。
6、及時(shí)、準確地進(jìn)行爐前質(zhì)量檢驗。
銅合金熔煉工藝之安全措施：
1、操作者應穿戴好防護用品，工作場(chǎng)地保持整潔，不允許有積水和雜物;
2、開(kāi)爐前應檢查所用設備是否完好，如有不安全因素應及時(shí)排除;
3、應仔細檢查并確認爐料中無(wú)易爆及危險物等后，方能進(jìn)行預熱:
4、熔煉澆注工具，如攪拌棒、鐵勺、除渣工具等不得與合金液接觸;
5、澆注時(shí)剩余的合金液要倒入經(jīng)過(guò)預熱的錠模中接澆在地面上或倒回爐中。
銅合金熔煉工藝之注意事項：
1、不得在銅液表面取樣進(jìn)行性能試驗銅合金易氧化吸氣，其液面的渣、氣含量明顯高于下層銅液;而且，有些合金如鋁青銅、鉛青銅容易偏析造成銅液上部密度小的鋁含量多，而下部含鉛量多。故在銅液表面取樣做的性能試驗不準確。正確取樣應在充分攪拌銅液后，用取樣勺從柑渦底部向上舀取金屬液。
2、熔煉的時(shí)間應控制從加料開(kāi)始熔化至熔化結束恰金出P)所用時(shí)間叫熔化時(shí)間。熔化時(shí)間的長(cháng)短不僅會(huì )影響生產(chǎn)率，而且會(huì )很明顯地影響澆注出的鑄件質(zhì)量。熔化時(shí)間增長(cháng)，會(huì )使合金的元素燒損率增加，吸氣的機會(huì )增加，因此，應該以最短的時(shí)間完成熔化工作。在允許的情況下，盡量提高爐料的預熱溫度，操作應該緊湊，動(dòng)作要迅速。
3、熔煉用的攪拌棒應是碳棒銅合金中的某些元素，如Fe.Pb等在熔化時(shí)是以機械混合物的形式存在的。還有些元素，由于密度不同，有產(chǎn)生比重偏析分層的趨勢。實(shí)踐證明，這些元素在熔煉和澆注的過(guò)程中，容易引起化學(xué)成分的不合格，造成機械性能不合格。要克服這種現象，必須借助攪拌的作用，這是熔化澆注不可或缺的環(huán)節。但在測溫及降溫的期間，一般不需要攪拌。而所用的攪拌物的材料成分，一般宜用石墨。這是因為，如果使用其他的攪拌物如用鐵棒，則在攪拌的過(guò)程中鐵棒熔化，使合金的化學(xué)成分受到影響。同時(shí)，如果鐵棒在爐內預熱的溫度比較高或是攪拌的時(shí)間較長(cháng)，鐵棒上的氧化物要進(jìn)入合金液中成為雜質(zhì);如果鐵棒預熱的溫度較低，合金在攪拌時(shí)要私附在鐵棒上，這在生產(chǎn)中是能觀(guān)察到的。
4、熔煉時(shí)覆蓋劑的使用問(wèn)題對于熔煉銅合金來(lái)講，覆蓋劑的用量一般為:用銅覆蓋劑和硼砂時(shí)為爐料重量的0.8%-1.2%，因為要保持覆蓋層的厚度為10-15mm，用量為爐料重量的0.5%-.0.7%，要保持覆蓋層厚度為25-35mm覆蓋劑的扒除，一般在澆注前進(jìn)行，太早進(jìn)行會(huì )增加銅合金的氧化和吸氣，并且擋渣效果好時(shí)，也可以不扒除覆蓋劑，讓它在澆注的過(guò)程中也起到擋渣作用，效果更為理想。
銅合金熔煉工藝：銅合金的熔煉按使用爐料的種類(lèi)，可分為一次熔煉法和二次熔煉法。兩者相比，各有其優(yōu)缺點(diǎn)，一次熔煉法能提高熔煉效率，節約工時(shí)和能耗，但合金熔煉時(shí)間長(cháng)，需要更高的過(guò)熱度，增加了合金的氧化和吸氣量，工藝控制難度大。熔煉過(guò)程中的加料程序，一般是先加數量最多和熔點(diǎn)高的爐料，熔化后再分別加入熔點(diǎn)較低或具有較高揮發(fā)性的爐料，或者依據合金化的原則，先加占爐料主要部分的低熔點(diǎn)爐料，再加高熔點(diǎn)的爐料，通過(guò)合金化的途徑來(lái)降低溫度和加快熔化速度，熔化時(shí)能產(chǎn)生很大熱效應的金屬以口A(yíng)D，不宜作最后一批爐料加入，以防金屬熔體過(guò)分過(guò)熱。
銅合金熔煉工藝之前期準備：因銅合金的熔點(diǎn)比鋁合金高，其熔煉溫度為1150-120000,如用鐵柑涓熔煉銅合金液，不僅柑禍的使用壽命低，而且還因鐵柑渦受到銅合金液的腐蝕，使鐵原子熔入銅合金液中，從而引起銅合金中含Fe量超標，導致性能下降，故一般采用石墨柑涓來(lái)熔煉銅合金。
1、如果采用反射爐熔煉，則開(kāi)爐前必須清除爐內和出銅口殘留的金屬和爐渣，爐膛損壞的部分用磷酸鹽泥漿修補，陰干30h左右后再烘烤至550℃左右;檢查燃油嘴有無(wú)障礙，燃燒通道有無(wú)阻塞;出銅槽覆砂，并在出爐前用木炭烘干;還要準備足夠有容量的銅液槽。
2、如果采用柑蝸爐熔煉，新柑渦應進(jìn)行預熱處理伽熱至600℃以均，舊址渦應徹底清除殘留的金屬熔渣，使用前也應預熱至暗紅色;不同種類(lèi)的合金最好采用專(zhuān)用柑禍，但在一定范圍可以互相直接調用。。。
3、如果采用感應電爐熔煉，應根據熔煉合金的種類(lèi)，選用酸性、堿性或中性爐襯，，仔細檢查回轉機構、冷卻水套和電氣控制是否正常;舊爐襯應清除殘留的金屬和熔渣，并對損壞的部分進(jìn)行修補。
4、根據投料量，準備相應容量的澆包和填補冒口的澆包，新澆包使用前應經(jīng)24h緩慢烘烤至650℃左右，使用前還應檢查吊包架、吊軸等是否完好;舊澆包要清除殘留的金屬和熔渣，，損壞的部分用粒度為3-4mm的焦炭粉末和耐火泥的混合料修補，陰干并烘烤后才能使用。
5、熔化用的工具，如鋼釬、樣勺、渣勺等應備齊，清理干凈，并放在爐旁預熱。無(wú)氧銅、硅黃銅和錫青銅用的攪棒應以石墨制造，鐘罩和渣勺也應掛涂料。清理并預熱彎角試樣和含氣試樣鐵模，以及力學(xué)性能試樣用的砂型。
銅合金熔煉工藝使用的溶劑：按其使用目的不同，可分為覆蓋劑、精煉劑、脫氧劑及晶粒細化劑等。覆蓋劑的主要作用是使合金液與爐氣隔絕，防止合金元素氧化、蒸發(fā)、熔液吸氣和散熱過(guò)多等。銅合金在熔煉過(guò)程中不可避免會(huì )產(chǎn)生一些酸性或中性氧化物，如A1203佛青銅、鋁黃鐘、Cr203雌青鐘，這些氧化物用脫氧的方法難以還原，而較為有效的方法是在銅合金液中加入堿性熔劑，使熔劑與合金內的氧化物在高溫反應后生成低熔點(diǎn)復合鹽，再擴散上浮至液面，凝集成渣后扒除。
1、覆蓋劑
?、巽~精煉覆蓋劑（DFCT-3）是熔煉銅合金應用最普遍的覆蓋劑，主要作用是防氧化、脫氧和保溫，但由于木炭是疏松多孔的物質(zhì)，表面活性大，能強烈吸附水汽。因此,我們強烈推薦用此產(chǎn)品。
木炭在銅液表面燃燒，生成還原性的氣體Co，形成保護氣膜，阻止銅液進(jìn)一步被氧化，還能擴散脫氧，起到輔助脫氧的作用。木炭燃燒發(fā)熱又是良好的保溫劑。對于熔池表面積大，澆注時(shí)間長(cháng)的反射爐，澆注過(guò)程中應覆蓋木炭，防止銅液被氧化和溫度下降。只有含鎳的銅合金不能用木炭作覆蓋劑，用（DFCT-3）銅精煉覆蓋劑，因為這樣不容易在鑄件中形成氣孔和夾渣。
當焦炭、重油等燃燒不完全，爐氣呈還原性時(shí)，也不能用木炭覆蓋，否則爐氣中的氫將通過(guò)活性的木炭溶入銅合金液中。木炭輕，容易揮發(fā)，所以用DFCT-3作銅覆蓋劑，代替木炭作覆蓋劑，效果良好。價(jià)格便宜，澆注時(shí)覆蓋在銅液表面，也有保溫、保護作用，故中小型企業(yè)中使用較多。
實(shí)踐證明，熔煉C14500銅合金時(shí)，采用DFCT-3銅熔劑作覆蓋劑效果很好。
銅合金精煉清渣劑（DFCT）
1、精煉熔劑：銅合金金屬液中常見(jiàn)的不溶性氧化夾雜物有A1203'SiO2SnO:等，它們的熔點(diǎn)高，呈彌散狀分布在銅液中。SiO2'SnO:呈酸性，A1203呈中性，可用氟鹽熔劑清除這些雜質(zhì)，與這些夾雜形成低熔點(diǎn)的復合鹽，且密度比銅液小，能聚集上浮進(jìn)入熔渣而被清除。
?、偾宄鼳1203可用（dfct-4）鋁青銅清渣劑，生成的鋁化合物的熔點(diǎn)低，成為熔渣被清除，對鋁青銅具有良好的精煉作用。
?、谇宄齋nO:可用（dfct-4-1）錫青銅清渣劑，反應錫化合物及其復鹽的熔點(diǎn)比銅液低，密度比銅液小，容易上浮至液面層，進(jìn)入熔渣被清除。
?、矍宄齋iO:可用）dfct-4-2）硅黃銅清渣劑，生成硅化合物成為熔渣而被清除。
3、脫氧劑：銅和銅合金在氧化氣氛中熔煉時(shí)，或者為了除氮而添加氧化性熔劑時(shí)，會(huì )使銅合金液中的氧濃度顯著(zhù)提高，并以CuO:形式溶入銅液中。能引起“氛脆，和顯著(zhù)降低合金的力學(xué)性能，因此，必須對銅液進(jìn)行脫氧處理。
從理論上講，在Cu之前的金屬元素都可以作為銅的脫氧劑，但考慮到脫氧產(chǎn)物的性質(zhì)和元素自身的特點(diǎn)，實(shí)際上能作為銅脫氧劑使用的元素是有限的（鎂、鋯、磷、稀土）。
銅合金：鈹銅帶
銅合金熔煉工藝中的除氣辦法：氣體從金屬中脫除的途徑有三種
1、氣體原子擴散至金屬表面，然后脫離吸附狀態(tài)而逸出；
2、以氣泡形式從金屬熔體中排除；
3、與加入金屬中的元素形成化合物，以非金屬夾雜物形式排除。這些化合物中除極少數較易分解外，大多數不會(huì )再金屬錠中產(chǎn)生氣孔。