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铜铸件常见缺陷的预防与控制技术

-2025-09-22-

铜铸件常见缺陷主要分为表面缺陷内部缺陷形状尺寸缺陷,其预防与控制需从熔炼、制模、浇注、冷却全流程入手,核心技术如下:

一、常见缺陷及对应预防控制技术


缺陷类型

典型缺陷

核心成因预防与控制技术

表面缺陷

气孔、砂眼、夹渣

1. 型砂透气性差 / 含水分高;

2. 金属液含气 / 夹杂物;3. 浇注时卷入空气

1. 型砂:选用高透气性树脂砂 / 水玻璃砂,控制水分≤2%,添加除渣剂;

2. 熔炼:铜液升温至 1150-1300℃(根据材质调整),通入氮气 / 精炼剂除气,静置 10-15 分钟除渣;3. 浇注:采用底注式浇口,控制浇注速度(10-15kg/s),避免断流卷气。

内部缺陷

缩孔、缩松

1. 铸件壁厚不均,热节处补缩不足;

2. 浇注温度过低,凝固速度过快

1. 结构设计:减少壁厚差,避免尖角,热节处设冒口(尺寸≥热节直径 1.2 倍);

2. 工艺:采用顺序凝固(冒口最后凝固),浇注温度比液相线高 50-80℃;3. 辅助:厚壁处放置冷铁,加速局部凝固,引导补缩。

形状尺寸缺陷

变形、错箱

1. 型砂强度不足,浇注时型壁位移;

2. 合模定位不准,上下模错位

1. 制模:提高型砂紧实度(硬度≥80HB),大型铸件增设拉筋 / 砂芯撑;

2. 合模:使用定位销 / 定位块,确保上下模同轴度≤0.5mm;3. 冷却:铸件出型温度≤200℃,避免热态搬运,复杂件采用随炉缓冷。

成分缺陷

成分偏析

1. 熔炼时合金元素混合不均;

2. 凝固速度差异导致元素偏聚

1. 熔炼:采用中频感应炉,搅拌时间≥5 分钟,确保合金元素(如锡、锌)均匀分布;

2. 凝固:控制冷却速度(5-10℃/min),避免局部过快凝固,大型铸件采用分段缓冷。

二、全流程关键控制要点

  1. 原材料控制:选用纯度≥99.5% 的电解铜,辅料(如脱氧剂、合金料)需符合 GB/T 5231 标准,禁止使用受潮 / 氧化的原料。

  2. 制模工艺:根据铸件尺寸选择工艺(小件用金属型,大件用砂型),砂芯需经 200-300℃烘干,确保含水率≤1%。

  3. 浇注监控:实时监测铜液温度(用热电偶),避免超温(防止晶粒粗大)或低温(导致流动性差),浇注时避免浇口堵塞。

  4. 后处理检查:铸件冷却后,采用无损检测(UT 超声检测内部、PT 渗透检测表面),不合格件需分析成因并优化工艺参数。