?鑄銅加工中，氣孔（氣體在鑄件內部或表面形成的孔洞）和砂眼（砂粒脫落形成的孔洞）是常見缺陷，直接影響鑄件強度和密封性。深圳鑄銅廠在控制這些缺陷需從原材料處理、熔煉工藝、造型制芯、澆注過程等全流程入手，結合銅材易氧化、流動性強但氣體溶解度高的特性，針對性解決。以下是具體控制方法：
一、氣孔缺陷的控制措施
氣孔主要由熔煉時吸氣、澆注時卷氣或砂型發氣過多導致，控制核心是 “減少氣體來源 + 促進氣體排出”。
1. 熔煉環節：減少氣體吸入與強化除氣
原材料預處理：
銅料（純銅或合金錠）需預熱至 150-200℃（去除表面水分和油污），避免低溫銅料投入高溫熔爐時因 “激冷” 導致氣體（H?、CO）大量吸入；
嚴格篩選廢料：回收料需去除油污、油漆、泥沙等雜質（雜質燃燒或分解會產生氣體），且廢料加入量不超過爐料總量的 30%（過多易引入氣體）。
熔煉過程除氣：
惰性氣體除氣：向銅液中通入氮氣（N?）或氬氣（Ar），氣泡吸附銅液中的 H?、CO 等氣體并上浮排出，通氣時間 3-5 分鐘（根據爐料量調整），可使含氣量降低 50% 以上；
精煉劑除氣：加入六氯乙烷（C?Cl?）或硼砂（Na?B?O?）等精煉劑，反應生成的氣體（如 HCl）攜帶氣泡上浮，同時去除氧化渣（氧化渣會吸附氣體，阻礙排氣）；
控制熔煉溫度：銅液溫度過高（超過 1300℃）會顯著增加氣體溶解度（如 H?溶解度隨溫度升高而增大），需嚴格控制溫度（黃銅 1050-1150℃，青銅 1100-1250℃），并縮短高溫保溫時間（≤30 分鐘）。
2. 澆注環節：避免卷氣與確保排氣通暢
澆注系統設計：
采用底注式或階梯式澆道（替代頂注式），使銅液平穩充型，減少湍流卷氣；澆道截面積需足夠大（避免流速過快），直澆道與橫澆道連接處做圓角過渡（R≥5mm）；
在鑄件厚大部位設置排氣冒口，并在模具分型面、型芯底部開設排氣槽（寬度 2-5mm，深度 0.2-0.5mm），確保型腔內氣體順利排出。
澆注工藝參數：
控制澆注速度：低速平穩充型（初始速度 0.5-1m/s，避免 “沖砂” 和卷氣），最后階段略加快（充滿冒口）；
避免 “斷流”：澆注過程中銅液需連續，斷流會導致空氣進入型腔，形成氣孔。
3. 砂型 / 砂芯控制：減少發氣量
砂型（芯）所用粘結劑（如樹脂、水玻璃）需控制加入量（樹脂≤5%，水玻璃≤8%），過量會導致高溫下分解產生大量氣體（如 CO、H?）；
砂型（芯）需充分烘干：樹脂砂烘干溫度 120-150℃，保溫 2-4 小時；水玻璃砂自然風干≥24 小時，確保含水率≤0.5%（水分高溫汽化會形成氣孔）；
大型復雜鑄件的砂芯需預埋排氣針（直徑 3-5mm 的金屬棒），增強透氣性。
二、砂眼缺陷的控制措施
砂眼主要因砂型（芯）強度不足、銅液沖砂或砂粒未清理干凈導致，控制核心是 “提高砂型強度 + 防止砂粒脫落”。
1. 砂型 / 砂芯制備：提升強度與表面質量
型砂配比優化：
選用擦洗砂或石英砂（含泥量≤2%），顆粒均勻（粒度 50-100 目），避免細砂過多導致強度不足；
樹脂砂：增加樹脂和固化劑比例（如樹脂 3-4%、固化劑 1-2%），提升常溫強度（抗壓強度≥2MPa）；水玻璃砂：加入潰散劑（如有機酯），提高高溫強度（避免銅液沖刷時潰散）。
造型工藝控制：
砂型緊實度均勻：采用高壓造型機（比壓≥0.5MPa），確保砂型表面硬度（用硬度計檢測）≥80HS，減少表面砂粒脫落；
砂芯表面處理：復雜砂芯（如閥門型芯）需刷涂料（鋯英粉或剛玉粉涂料，厚度 0.5-1mm），形成致密保護層，防止被銅液侵蝕。
2. 澆注與模具設計：避免沖砂
澆注系統防沖砂設計：
直澆道底部設置集渣包和澆口杯，減緩銅液沖擊力；橫澆道末端設擋渣板，防止砂粒進入型腔；
鑄件拐角處做圓角（R≥3mm），避免銅液在此處形成渦流沖刷砂型。
模具間隙控制：
砂型與砂芯的配合間隙≤1mm，避免銅液鉆入縫隙將砂粒沖入型腔；
分型面處鋪設石棉繩或密封膠，防止飛邊夾砂（飛邊中的砂粒脫落形成砂眼）。
3. 清理與合模：減少砂粒殘留
砂型（芯）修整后，用壓縮空氣（壓力 0.4-0.6MPa）徹底吹掃表面浮砂，尤其型腔角落、澆道附近；
合模前檢查型腔：用燈光照射檢查是否有殘留砂粒，必要時用毛刷清理；合模后再次吹掃分型面，避免合模時帶入砂粒。
三、通用輔助控制措施
過程檢測與追溯：
每批次鑄件抽樣進行X 光探傷（檢測內部氣孔、砂眼）和水壓試驗（針對密封件，壓力 1.5 倍工作壓力，保壓 30 分鐘無滲漏）；
記錄熔煉溫度、澆注時間、砂型批次等參數，出現缺陷時可追溯原因。
工藝標準化：
制定《熔煉作業指導書》《砂型制備規范》，明確原材料預熱溫度、精煉劑用量、砂型緊實度等關鍵參數，避免人為操作差異；
定期校準設備（如測溫儀、造型機），確保參數精準。