?東莞鑄銅廠在鑄銅生產(chǎn)過程中，由于銅合金的物理特性（如高熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率高、收縮率大）和工藝復(fù)雜性，容易出現(xiàn)一系列質(zhì)量問題。以下是鑄銅生產(chǎn)中常見的問題及其成因、影響和解決方案：
一、氣孔與縮松
1. 氣孔
成因：
熔煉過程吸氣：銅液在熔煉時與空氣接觸，吸收氫氣、氧氣等氣體。
模具透氣性差：砂型或金屬型模具排氣不暢，氣體無法逸出。
澆注系統(tǒng)設(shè)計不合理：直澆道、橫澆道截面積過大，導(dǎo)致銅液流速過快，卷入氣體。
影響：
降低鑄件力學(xué)性能（如抗拉強(qiáng)度、疲勞壽命）。
表面出現(xiàn)針孔或皮下氣孔，影響密封性和外觀質(zhì)量。
解決方案：
熔煉控制：使用干燥爐料，熔煉時通入干燥氮?dú)饣驓鍤獗Ｗo(hù)，減少氣體吸收。
模具優(yōu)化：在砂型中設(shè)置排氣孔，金屬型模具表面涂覆透氣涂料。
澆注系統(tǒng)改進(jìn)：采用底注式或階梯式澆注，降低流速，減少氣體卷入。
2. 縮松
成因：
銅合金收縮率大：銅合金凝固時體積收縮率可達(dá)6%-8%，易在熱節(jié)處形成縮松。
補(bǔ)縮不足：冒口尺寸過小或位置不當(dāng)，無法有效補(bǔ)縮。
影響：
鑄件內(nèi)部出現(xiàn)疏松組織，降低致密性和力學(xué)性能。
在壓力容器或密封件中可能導(dǎo)致泄漏。
解決方案：
冒口設(shè)計優(yōu)化：根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)計算補(bǔ)縮量，采用發(fā)熱冒口或保溫冒口延長補(bǔ)縮時間。
冷鐵使用：在熱節(jié)處放置冷鐵，加速局部冷卻，減少縮松傾向。
壓力補(bǔ)縮：對重要鑄件采用加壓凝固工藝（如低壓鑄造），強(qiáng)制補(bǔ)縮。
二、裂紋
1. 熱裂
成因：
銅合金熱導(dǎo)率高：凝固時冷卻速度過快，導(dǎo)致局部應(yīng)力集中。
鑄件結(jié)構(gòu)不合理：壁厚差異大、圓角半徑過小，易產(chǎn)生應(yīng)力集中。
化學(xué)成分偏析：磷、硫等元素含量過高，降低銅合金塑性。
影響：
鑄件表面或內(nèi)部出現(xiàn)裂紋，嚴(yán)重時可導(dǎo)致報廢。
解決方案：
結(jié)構(gòu)優(yōu)化：避免壁厚突變，增加圓角過渡，減少應(yīng)力集中。
化學(xué)成分控制：嚴(yán)格限制磷、硫等有害元素含量，添加微量硼、鈦等細(xì)化晶粒元素。
冷卻控制：采用隨形冷卻系統(tǒng)，均勻冷卻速度，減少熱應(yīng)力。
2. 冷裂
成因：
殘余應(yīng)力過大：鑄件脫模后冷卻不均勻，或后續(xù)加工（如切削）引入應(yīng)力。
材料韌性不足：銅合金中雜質(zhì)含量過高，導(dǎo)致塑性下降。
影響：
鑄件在存放或使用過程中突然斷裂。
解決方案：
去應(yīng)力處理：對重要鑄件進(jìn)行退火或時效處理，消除殘余應(yīng)力。
材料優(yōu)化：選用高純度銅合金，減少雜質(zhì)含量。
三、夾雜與偏析
1. 夾雜
成因：
熔煉過程污染：爐料不潔凈，含氧化鐵、砂粒等雜質(zhì)。
精煉不充分：未使用除氣劑或過濾網(wǎng)，導(dǎo)致雜質(zhì)殘留。
影響：
降低鑄件耐腐蝕性和力學(xué)性能，尤其在導(dǎo)電、導(dǎo)熱部件中影響顯著。
解決方案：
爐料管理：使用高純度電解銅，避免使用回爐料過多。
精煉工藝：熔煉后加入磷銅脫氧，使用陶瓷過濾網(wǎng)去除夾雜。
2. 偏析
成因：
銅合金凝固特性：銅合金中鋅、錫等元素在凝固時易發(fā)生成分偏析。
冷卻速度不均：鑄件壁厚差異大，導(dǎo)致局部成分不均。
影響：
鑄件性能不一致，如硬度、導(dǎo)電性局部差異大。
解決方案：
均勻化處理：對鑄件進(jìn)行高溫均勻化退火，消除成分偏析。
快速凝固技術(shù)：采用離心鑄造或薄壁鑄造，加速凝固，減少偏析。
四、尺寸與形位偏差
1. 尺寸超差
成因：
模具磨損：砂型或金屬型模具長期使用后變形。
收縮率預(yù)測不準(zhǔn)：銅合金實際收縮率與理論值偏差大。
影響：
鑄件與配合件裝配困難，需額外加工。
解決方案：
模具維護(hù)：定期檢查模具尺寸，及時修復(fù)或更換。
收縮率修正：根據(jù)實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)調(diào)整工藝參數(shù)，補(bǔ)償收縮。
2. 變形
成因：
脫模應(yīng)力：鑄件脫模時受力不均，導(dǎo)致彎曲或扭曲。
冷卻不均：鑄件各部分冷卻速度差異大，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
影響：
鑄件形狀不符合設(shè)計要求，需矯形處理。
解決方案：
脫模優(yōu)化：采用彈性脫模劑或機(jī)械脫模裝置，減少脫模應(yīng)力。
矯形工藝：對變形鑄件進(jìn)行熱矯形或機(jī)械矯形。
五、表面缺陷
1. 冷隔與流痕
成因：
澆注溫度過低：銅液流動性差，無法充分填充型腔。
澆注系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)：內(nèi)澆道截面積過小，銅液流速不足。
影響：
鑄件表面出現(xiàn)未融合的接縫或流痕，降低外觀質(zhì)量。
解決方案：
澆注溫度控制：根據(jù)銅合金類型調(diào)整澆注溫度（如黃銅1050-1100℃，青銅1150-1200℃）。
澆注系統(tǒng)優(yōu)化：增大內(nèi)澆道截面積，提高銅液流速。
2. 粘砂與氧化
成因：
砂型強(qiáng)度不足：砂型表面脫落，粘附在鑄件表面。
熔煉氧化：銅液與空氣接觸時間過長，表面氧化。
影響：
鑄件表面粗糙，需后續(xù)打磨處理。
解決方案：
砂型改進(jìn)：使用高強(qiáng)度砂型材料，涂覆耐火涂料。
熔煉保護(hù)：采用覆蓋劑或惰性氣體保護(hù)，減少氧化。