铜套、铜瓦的制造工艺需根据材质（黄铜、锡青铜、铝青铜等）、结构尺寸、工况需求选择，核心工艺路线围绕 "原料制备→成型加工→精密机加工→热处理→质量检测" 展开，不同成型工艺的适配性差异显著，具体分类及细节如下：

一、 核心成型工艺（决定产品性能的关键环节）

1. 离心铸造工艺（主流工艺，适配中大型铜套 / 铜瓦）

这是铜套、铜瓦最常用的成型方法，尤其适合壁厚均匀、耐磨要求高的产品（如 H62 黄铜套、ZCuSn10Pb1 锡青铜瓦）。

工艺步骤

原料熔炼：将电解铜、锌、锡、铅等合金原料按配比投入中频感应炉，升温至 1100~1200℃，熔炼过程中通入惰性气体（如氮气）除气，防止产生气孔。

模具预热：将铸铁模具加热至 200~300℃，内壁涂刷脱模剂（石墨涂料），避免铸件粘模。

离心浇注：模具以 500~1500r/min 高速旋转，熔融铜液沿模具内壁均匀铺展，在离心力作用下，金属液中的杂质、气泡向中心集中并排出，铸件组织致密。

冷却脱模：模具随炉冷却或喷雾冷却至室温，脱模后得到铜套 / 铜瓦毛坯。

工艺优势：铸件致密度高（无砂眼、缩松），耐磨性能提升 20%~30%；壁厚均匀，尺寸精度高，后续机加工余量小。

适用范围：直径≥50mm 的铜套、重载设备铜瓦（如轧钢机铜瓦、破碎机轴瓦）。

2. 砂型铸造工艺（适配复杂结构、非标铜套 / 铜瓦）

适合形状不规则、批量小、定制化的铜套 / 铜瓦（如带油槽、异形法兰的铜瓦）。

工艺步骤

模具制作：根据产品图纸制作木模或树脂模，采用粘土砂 / 树脂砂制作砂型（含型腔、浇道、冒口）。

浇注成型：熔融铜液浇入砂型型腔，利用冒口补缩铸件收缩产生的空隙。

落砂清理：铸件冷却后打碎砂型，去除浇冒口，打磨表面毛刺。

工艺优势：模具成本低，可生产复杂异形件；适配小批量、多品种订单。

局限性：铸件致密度低于离心铸造，易产生砂眼、夹渣；后续机加工余量较大。

适用范围：非标异形铜瓦、小批量铜套试制。

3. 连续铸造工艺（适配长轴套、批量标准件）

适合长度≥1000mm、批量大的薄壁铜套（如机床导轨铜套、液压油缸衬套）。

工艺步骤

结晶器准备：采用水冷铜质结晶器，控制冷却速度。

连续浇注：熔融铜液连续注入结晶器，在水冷作用下快速凝固成管状或棒状坯料，通过牵引机匀速拉出。

定尺切割：将连续坯料按需求长度切割，得到铜套毛坯。

工艺优势：生产效率高，坯料尺寸均匀，力学性能稳定；适合大批量标准化生产。

适用范围：长条形薄壁铜套、标准规格铜衬套。

4. 锻造工艺（适配高负荷、抗冲击铜套 / 铜瓦）

适合重载、高速、抗冲击工况的铜套 / 铜瓦（如铝青铜材质的轧机铜瓦、挖掘机铜套）。

工艺步骤

坯料加热：将铸造或挤压坯料加热至 700~900℃（黄铜）、800~950℃（铝青铜），保温至温度均匀。

锻压成型：采用自由锻或模锻设备，通过多次锻打使坯料变形，消除内部疏松、气孔，细化晶粒。

整形处理：锻后毛坯进行校直，去除氧化皮。

工艺优势：铸件晶粒细化，抗拉强度、耐磨性大幅提升，抗冲击性能优于铸造工艺。

局限性：设备投入大，生产成本高；不适用于复杂异形件。

适用范围：高负荷设备铜瓦（如破碎机、轧钢机）、耐磨铜套。

二、 后续精加工与处理工艺

1. 精密机加工（保障装配精度）

无论哪种成型工艺，毛坯都需经过机加工达到最终尺寸要求，核心工序包括：

粗加工：车床车削外圆、内孔，去除大部分余量，预留 0.5~1mm 精加工余量。

半精加工：铣床加工油槽、油孔（铜套 / 铜瓦的润滑关键，常见油槽类型：螺旋槽、轴向槽、环形槽），钻床钻孔攻丝。

精加工：磨床磨削内孔、外圆，保证尺寸精度（公差 ±0.01~0.02mm）和表面粗糙度（Ra≤0.8μm）；精密件需用珩磨机珩磨内孔，提升表面光洁度。

2. 热处理工艺（优化力学性能）

根据材质和工况需求选择，目的是消除内应力、提升硬度或塑性：

退火处理：将铜套 / 铜瓦加热至 400~600℃，保温 2~4 小时后缓慢冷却，消除加工内应力，提升塑性，避免后续使用中变形开裂。适用于加工硬化后的黄铜套。

固溶时效处理：针对铝青铜等高强度铜合金，加热至 800~900℃保温，快速水冷后再低温时效，提升硬度和耐磨性。

表面淬火：对铜套内孔表面进行高频淬火，形成硬化层，适用于高耐磨需求的铜套。

3. 表面处理工艺（增强耐蚀、耐磨性能）

磷化处理：在铜套表面形成一层磷化膜，提升润滑性能，防止干摩擦磨损。

涂覆固体润滑剂：在油槽内填充石墨、二硫化钼等固体润滑剂，实现无油润滑工况下的使用需求。

电镀处理：表面电镀锡、铅等金属，提升耐腐蚀性，适用于潮湿、腐蚀环境的铜套 / 铜瓦。

三、 质量检测工艺（全流程质控）

原料检测：光谱分析仪检测合金成分，确保符合 GB/T 1176 标准。

成型检测：超声波探伤检测内部缺陷（气孔、裂纹）；尺寸测量仪检测毛坯壁厚、外径公差。

精加工检测：三坐标测量仪检测关键尺寸精度；硬度计（布氏 / 维氏）检测硬度值。

出厂检测：气密性测试（针对密封要求的铜套）、装配试装验证。

四、 不同工艺的适用场景对比表

成型工艺 核心优势 局限性 适用产品

离心铸造 致密度高、耐磨好、精度高 模具成本高，不适用于复杂异形件 中大型标准铜套、重载铜瓦

砂型铸造 模具成本低、适配异形件 致密度低、易有缺陷 非标异形铜瓦、小批量试制件

连续铸造 效率高、尺寸均匀 仅适用于长条形、薄壁件 长轴铜套、批量标准衬套

锻造工艺 强度高、抗冲击 成本高、工艺复杂 高负荷铜瓦、耐磨铜套