Proses mwyndoddi nodweddiadol o gopr pur a aloion copr ar gyfer castio, gan gynnwys copr pur, pres, efydd
1. Mwyndoddi o gopr pur
(1) Cynheswch y crysgell i goch tywyll yn gyntaf, ac ychwanegwch haen o siarcol sych neu asiant gorchuddio (borax 63% + gwydr wedi torri 37%) gyda thrwch o tua 30-50cm ar waelod y crysgell. Yna ychwanegwch ddeunyddiau dros ben, blociau gwastraff a bariau yn eu trefn, ac yn olaf ychwanegu copr electrolytig.
(2) Gellir gosod yr elfennau aloi ychwanegol ar y stôf i'w cynhesu ymlaen llaw. Gwaherddir yn llwyr ychwanegu deunyddiau oer i'r metel hylif. Dylid symud y tâl yn aml yn ystod y broses doddi gyfan i atal pontio.
(3) Codwch y tymheredd i doddi'r aloi yn llwyr. Ar ôl i'r aloi gael ei doddi'n llawn ac mae'r tymheredd yn cyrraedd 1200-1220 gradd, 0.3%-0.4% o bwysau'r hylif aloi yn cael ei ychwanegu i ddadocsideiddio copr ffosfforws. Mae'r adweithiau canlynol yn digwydd rhwng ffosfforws ac ocsid cwpanog: 5Cu2O+2P=P2O5+10Cu a Cu2O+P2O5= 2CuPO3, mae'r nwy pentocsid ffosfforws a gynhyrchir yn dianc o'r aloi, gall y ffosffad copr arnofio ar yr wyneb hylif, a chaiff y slag ei dynnu, a thrwy hynny gyflawni pwrpas dadocsidiad. Mae angen ei droi'n barhaus yn ystod y broses ddadocsidio.
(4) Yn olaf, caiff y slag ei dynnu o'r ffwrnais, ac mae tymheredd arllwys yr hylif aloi yn gyffredinol 1100-1200 gradd.
2. Mwyndoddi pres
Yr aloi sy'n seiliedig ar gopr gyda sinc fel y brif elfen aloi yw pres, sydd wedi'i rannu'n ddau gategori: pres cyffredin a phres arbennig. Mae pres cyffredin yn aloi deuaidd sy'n cynnwys copr a sinc, a ddefnyddir yn bennaf ar gyfer prosesu pwysau. Gwneir pres arbennig trwy ychwanegu elfennau aloi eraill (fel silicon, alwminiwm, manganîs, plwm, haearn, nicel, ac ati) i bres cyffredin. Pres arbennig yw pres cast yn bennaf.
(1) Cynhwysion aloi a gofynion tâl metel. Yng nghyfansoddiad cemegol aloion copr, oherwydd ystod amrywiad mawr y prif gydrannau, yn y broses o gyfrifo cynhwysion, dylid dewis cynhwysion priodol yn seiliedig ar eu gofynion perfformiad. Dylai cyfansoddiad cemegol yr aloi gydymffurfio â GB1176-87. Rhestrir cynhwysion nifer o gynhwysion mwyndoddi pres a ddefnyddir yn gyffredin yn Nhabl 1.
Mae'n ofynnol i'r deunydd ffwrnais fod yn sych ac yn lân, a dylid glanhau unrhyw faw neu rwd trwy chwythu tywod.
(2) Cymhareb tâl Yn ôl arferion castio cyffredinol, dylai cyfansoddiad deunyddiau newydd gyfrif am Fwy na neu'n hafal i 30% o gyfanswm pwysau'r tâl, a dylai'r deunyddiau wedi'u hailgylchu fod yn Llai na neu'n hafal i 70%. Fodd bynnag, mewn cynhyrchiad gwirioneddol, rydym yn ystyried bod gan aloion copr lawer o ddeunyddiau wedi'u hailgylchu. Pan fo canran màs y deunyddiau wedi'u hailgylchu yn Fwy na neu'n hafal i 90% yng nghyfran y deunyddiau ffwrnais, mae'r ansawdd toddi yn dal i fod yn dda iawn. Mae dadansoddiad sbectrwm cemegol yn profi bod cyfansoddiad y castiau yn gymwys. Pan fo llawer o ddeunydd wedi'i ailgylchu, mae angen ystyried a yw'r amhureddau yn yr aloi yn fwy na'r safon.
(3) Paratoi cyn mwyndoddi ① Paratoi tâl metel: Y tâl wedi'i ailgylchu yw castiau sgrap, codi codwyr arllwys ac ingotau wedi'u remelio o'r un brand, y mae angen iddynt gael cyfansoddiad cemegol clir. Cyn mynd i mewn i'r ffwrnais, defnyddir chwythu tywod i gael gwared â baw arwyneb, ac mae'r ffwrnais yn cael ei lwytho ar ôl ei gynhesu ymlaen llaw (gellir cynhesu'r swp cyntaf o doddi ffwrnais oer gyda'r ffwrnais); mae copr electrolytig yn cael ei chwythu â thywod i gael gwared ar faw, ac ar ôl ei gynhesu ar 500-550 gradd i gael gwared â lleithder, (Gellir cynhesu'r swp cyntaf o doddi ffwrnais oer gyda'r ffwrnais; gellir cynhesu elfennau metel pur yn y ffwrnais ymlaen llaw cyn mynd i mewn i'r ffwrnais). ffwrnais. Dylai'r crucible fod yn rhydd o graciau a difrod arall sy'n effeithio ar ddiogelwch cyn ei ddefnyddio math o aloi mwyndoddi, dylid toddi'r crucible gyda'r un gyfres o aloion cyn ei fwyndoddi a'i olchi; paent, yna sychwch a neilltuwyd i'w ddefnyddio; rhaid glanhau'r mowld ingot yn drylwyr cyn ei ddefnyddio, a'i gynhesu ymlaen llaw i 100-150 gradd ar ôl rhoi paent i'w ddefnyddio.
(4) Paratoi asiant gorchuddio a fflwcs ① Dylid rhoi siarcol mewn popty pobi wedi'i selio a'i bobi ar ddim llai na 800 gradd am 4 awr. Dylid ei atal rhag amsugno lleithder pan fydd yn barod i'w ddefnyddio. ② Mae'r asiant gorchuddio yn cynnwys 63% borax a 37% o wydr wedi torri. Gellir defnyddio siarcol sych hefyd fel asiant gorchuddio. Mae asiantau gorchuddio yn gofyn am sychu a chael gwared â malurion.
(5) Proses mwyndoddi aloi
① Cynheswch y crwsibl i goch tywyll yn gyntaf, ac ychwanegwch 20-40cm o siarcol o drwch i'r gwaelod.
②Ychwanegwch gopr electrolytig, cynheswch a toddi'n gyflym, yna ychwanegwch yr aloi canolradd yn y drefn gyntaf gyda'r pwynt toddi uchaf ac yna gyda'r pwynt toddi isaf (os ychwanegir unrhyw un), ac yn olaf ychwanegwch yn ôl at y tâl ffwrnais, ac ychwanegwch siarcol ar yr un pryd i sicrhau nad yw lefel hylif yr aloi yn agored i yn yr awyr.
③ Mae mwyndoddi pres yn gyffredinol hefyd yn gofyn am ddadocsidiad. Ar ôl i'r holl gopr gael ei doddi, mae copr ffosfforws (a gyfrifir fel P yn cyfrif am 0.04%-0.06% o bwysau'r copr tawdd) yn cael ei ychwanegu pan fydd y tymheredd yn cyrraedd 1150-1200 gradd ar gyfer dadocsidiad. Ar ôl cymhariaeth ymarferol rhwng deoxidation a non-deoxidation, mae ansawdd wyneb castiau deoxidized yn well na hynny heb deoxidation.
④ Ychwanegu elfennau aloi yn unol â gofynion cyfansoddiad pob gradd aloi: ychwanegu aloi meistr alwminiwm-copr ar 1100-1120 gradd, ychwanegu sinc pur ac alwminiwm pur mewn sypiau ar 1100-1150 gradd yn ystod toriad pŵer a throi. Wrth doddi pres silicon, dylid ychwanegu silicon yn gyntaf ac yna sinc; wrth doddi pres plwm, dylid ychwanegu sinc yn gyntaf ac yna plwm. Dylid rheoli tymheredd ychwanegu elfen sinc. Os bydd y tymheredd yn gostwng ar ôl ychwanegu sinc, gellir anfon pŵer yn ganolraddol. Pan fydd tymheredd yr hylif aloi yn uwch na 1200 gradd, ni chaniateir ychwanegu sinc.
⑤ Tynnwch y slag o'r ffwrnais, addaswch yr hylif aloi i'r tymheredd sy'n ofynnol gan y cerdyn proses castio, a'i ollwng yn gyflym o'r ffwrnais i'w arllwys. Mae tymheredd arllwys yr aloi yn un o'r ffactorau sy'n effeithio ar berfformiad y castio. Tymheredd cyffredinol y ffwrnais yw ZCuZn38: 1100-1130 gradd ; ZCuZn40Pb2: 1080-1100 gradd ; ZCuZn31Al2: 1120-1140 gradd ; ZCuZn16Si4: 1100-1140 gradd .
⑥ Pan fydd dwy radd wahanol o aloi yn cael eu mwyndoddi ac yr effeithir ar eu cyfansoddiad cemegol, dylid golchi'r ffwrnais rhyngddynt. Er enghraifft, defnyddiwch y crucible a'r offer a ddefnyddiwyd i fwyndoddi efydd alwminiwm i doddi efydd tun, a rhaid i'r crucible a'r offer gynnwys alwminiwm. Er bod alwminiwm yn elfen gymwys mewn efydd alwminiwm, dyma'r elfen fwyaf niweidiol mewn efydd tun. .
Gellir cael castiau cymwys ar ôl i aloion copr cyffredinol gael eu deoxidized. Fodd bynnag, mae efydd alwminiwm, pres alwminiwm, efydd silicon, ac ati yn cael eu ocsidio'n hawdd i ffurfio ocsidau pwynt toddi uchel Al2O3 a SiO2, gan achosi castiau i ffurfio cynhwysiadau slag, y mae angen eu tynnu trwy fireinio. Mae asiantau mireinio a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys: sodiwm clorid gyda chymhareb màs o 60% +40% cryolite neu 20% cryolite +20% fluorite +60% sodiwm fflworid, ac ati.
3. mwyndoddi efydd
Gellir rhannu efydd bwrw yn efydd tun ac efydd di-tun yn ôl ei gyfansoddiad. Mae efydd tun yn aloi copr gyda thun fel y brif elfen aloi. Mae ganddi wrthwynebiad gwisgo da, ymwrthedd cyrydiad, cryfder da a phlastigrwydd. Mae efydd di-tun yn cynnwys efydd alwminiwm, efydd plwm, efydd silicon, ac ati, sy'n cynnwys gwahanol brif elfennau. Er enghraifft, aloi sy'n seiliedig ar gopr yw efydd alwminiwm ac alwminiwm yw'r brif elfen aloi.
(1) Cynhwysion aloi a gofynion tâl metel. Rhestrir y cynhwysion ar gyfer mwyndoddi sawl aloi efydd a ddefnyddir yn gyffredin yn Nhabl 2.
Gofynion: Caniateir ychwanegu {{0}}.7% ~ 0.9% Ni a 0.3% ~ 0.4% Mn i mewn i aloi ZCuAl10Fe3 i wella'r priodweddau mecanyddol o'r aloi.
(2) Cymhareb tâl ffwrnais: Dylai cyfran y deunyddiau newydd fod yn fwy na neu'n hafal i 30% o gyfanswm pwysau tâl y ffwrnais, a dylai'r deunyddiau wedi'u hailgylchu fod yn Llai na neu'n hafal i 70%.
(3) Paratoi cyn mwyndoddi Mae'r paratoad cyn mwyndoddi efydd yr un fath ag ar gyfer mwyndoddi pres. Dylid rhoi siarcol mewn popty pobi wedi'i selio a'i bobi ar 800 gradd o leiaf am 4 awr. Dylid ei atal rhag amsugno lleithder pan fydd yn barod i'w ddefnyddio. Dylai lludw gwellt gael ei falu'n bowdr, cael gwared â lleithder, a'i sychu'n drylwyr. Rhowch sylw i atal lleithder cyn ei ddefnyddio. Mae asiantau gorchuddio yn gofyn am sychu a chael gwared â malurion.
(4) Proses mwyndoddi aloi Mae yna lawer o fathau o efydd cast. Dim ond ychydig o aloion nodweddiadol sy'n cael eu trafod yma. Gellir defnyddio aloion copr eraill o'r un math fel cyfeiriad.
Mwyndoddi ZCuSn10Pb1 a ZCuPb10Sn10: ① Cynheswch y crysgell i goch tywyll yn gyntaf, ac ychwanegwch siarcol 20cm-40cm o drwch i'r gwaelod. ②Ychwanegwch gopr electrolytig, cynheswch yn gyflym a'i doddi, yna ychwanegwch y deunyddiau wedi'u hailgylchu, ac ychwanegwch siarcol ar yr un pryd i sicrhau nad yw lefel hylif yr aloi yn agored i'r aer. ③ Ar ôl i'r tâl a ddychwelwyd gael ei doddi, ychwanegwch gopr ffosffor (yn gyffredinol 0.5% o bwysau'r tâl, a gellir ychwanegu'r holl gopr ffosffor a ddefnyddir wrth doddi efydd ffosffor-tun). ④ Ychwanegu sinc, tun, ac arwain yn eu trefn (yn ôl cynhwysion). Ar ôl i'r tâl blaenorol gael ei doddi'n llwyr, ychwanegwch yr un nesaf a throi'r hylif aloi yn barhaus. ⑤Addaswch y tymheredd hylif aloi i rhwng 1100-1150 gradd. ⑥ Torri slag allan o'r ffwrnais, ychwanegu copr ffosffor (yn gyffredinol 0.1% o'r pwysau tâl), deoxidize, droi'n gyfartal, ac ysgeintiwch haen o lludw gwellt ar wyneb yr hylif aloi, ac addaswch yr hylif aloi i'r tymheredd sy'n ofynnol gan y cerdyn proses castio (1130 -1180 gradd fel arfer), yna arllwyswch allan o'r ffwrnais yn gyflym.
Toddi ZCuAl10Fe3 a ZCuAl10Fe3Mn2: ① Peidiwch â defnyddio crucibles sydd wedi toddi aloion eraill i doddi'r ddau aloi hyn. ② Cynheswch y crwsibl i goch tywyll ac ychwanegwch y fflwcs parod. (Cyfansoddiad fflwcs: cryolite 20% (canran màs), fflworid sodiwm 60%, fflworid calsiwm 20%). ③Ychwanegu dalennau dur tenau carbon isel wedi'u cynhesu i tua 200 gradd a deunyddiau wedi'u hailgylchu ar yr un pryd, trowch yr aloi ar ôl toddi, a chodwch y tymheredd i 1150-1180 gradd. ④Ychwanegu 0.3% ffosfforws copr yn ôl pwysau aloi ar gyfer deoxidation, ac ychwanegu fflwcs. ⑤Ychwanegu alwminiwm pur a manganîs pur (yn ôl cynhwysion) wedi'i gynhesu ymlaen llaw i 200 gradd mewn sypiau. Ar ôl ychwanegu pob swp, gwasgwch ef i mewn gyda gwialen droi i'w doddi'n gyflym, a'i droi'n barhaus i wneud y cynhwysion yn unffurf, ** Yn olaf, addaswch dymheredd yr hylif aloi i rhwng 1120-1220 gradd. ⑥ Gorchuddiwch y slag gyda lludw gwellt, addaswch dymheredd yr aloi yn ôl y cerdyn proses castio (gradd 1160-1200 fel arfer), ac yna addaswch y broses castio yn gyflym.
4. Rhagofalon Diogelwch
Mae cynhyrchu diogelwch yn ofyniad sylfaenol yn y diwydiant ffowndri. Rhaid i fwyndoddi copr pur a aloion copr:
(1) Dylai gweithredwyr wisgo offer amddiffynnol, cadw'r safle gwaith yn lân, a pheidio â chaniatáu cronni dŵr neu falurion.
(2) Cyn dechrau'r ffwrnais, gwiriwch a yw'r offer a ddefnyddir yn gyfan. Os oes unrhyw ffactorau anniogel, dylid eu dileu mewn pryd.
(3) Dim ond ar ôl archwiliad gofalus a chadarnhad nad oes unrhyw sylweddau ffrwydrol neu beryglus yn y tâl y gellir cynnal rhaggynhesu.
(4) Rhaid i offer mwyndoddi ac arllwys, fel rhodenni troi, llwyau haearn, offer tynnu slag, ac ati, beidio â dod i gysylltiad â'r hylif aloi heb gynhesu ymlaen llaw.
(5) Rhaid i'r hylif aloi sy'n weddill wrth arllwys gael ei dywallt i'r mowld ingot wedi'i gynhesu ymlaen llaw ac ni chaniateir ei dywallt yn uniongyrchol ar y ddaear na'i dywallt yn ôl i'r ffwrnais.
5. Sawl mater y dylid rhoi sylw iddynt yn ystod mwyndoddi
(1) Dylid rheoli'r amser toddi. Gelwir yr amser o ddechrau toddi i ddiwedd toddi (mae'r aloi yn dod allan o'r ffwrnais) yn amser toddi. Bydd hyd yr amser toddi nid yn unig yn effeithio ar gynhyrchiant, ond hefyd yn effeithio'n sylweddol ar ansawdd y rhannau cast. Oherwydd bod yr amser toddi yn cynyddu, mae cyfradd llosgi elfen yr aloi yn cynyddu ac mae'r siawns o amsugno nwy yn cynyddu. Felly, dylid cwblhau'r gwaith toddi yn yr amser byrraf posibl. Lle bo modd, dylid cynyddu tymheredd cynhesu'r tâl gymaint â phosibl, a dylai'r llawdriniaeth fod yn gryno ac yn gyflym.
(2) Dylai'r wialen droi a ddefnyddir ar gyfer mwyndoddi fod yn wialen garbon. Mae rhai elfennau mewn aloion copr, megis haearn a phlwm, yn bodoli ar ffurf cymysgeddau mecanyddol pan gânt eu toddi. Mae yna hefyd rai elfennau sy'n tueddu i gynhyrchu arwahanu disgyrchiant penodol a haeniad oherwydd gwahanol ddwysedd. Mae ymarfer wedi profi y gall yr elfennau hyn achosi cyfansoddiad cemegol diamod ac eiddo mecanyddol heb gymhwyso yn hawdd yn ystod y broses fwyndoddi ac arllwys. Er mwyn goresgyn y ffenomen hon, rhaid inni ddefnyddio troi, sy'n rhan anhepgor o doddi ac arllwys. Fodd bynnag, yn gyffredinol nid oes angen ei droi yn ystod mesur tymheredd ac oeri. Mae cyfansoddiad deunydd y stirrer a ddefnyddir yn gyffredinol yn graffit. Mae hyn oherwydd os defnyddir deunyddiau troi eraill fel gwialen haearn, bydd y gwialen haearn yn toddi yn ystod y broses droi, gan effeithio ar gyfansoddiad cemegol yr aloi. Ar yr un pryd, os caiff y gwialen haearn ei gynhesu ymlaen llaw ar dymheredd uwch yn y ffwrnais neu os yw'r amser troi yn hirach, bydd yr ocsidau ar y gwialen haearn yn mynd i mewn i'r hylif aloi ac yn dod yn amhureddau; os caiff y gwialen haearn ei gynhesu ymlaen llaw ar dymheredd is, bydd yr aloi yn cael ei droi wrth ei droi. Er mwyn cadw at y gwialen haearn, gellir arsylwi hyn wrth gynhyrchu.
(3) Problemau gyda defnyddio asiant gorchuddio yn ystod mwyndoddi. Ar gyfer mwyndoddi aloion copr, mae swm yr asiant gorchuddio yn gyffredinol: 0.8%{3}}.2% o bwysau'r tâl wrth ddefnyddio gwydr a borax, oherwydd mae'n rhaid i drwch yr haen orchuddio fod yn cael ei gynnal ar 10- 15cm; wrth ddefnyddio siarcol, mae'r dos tua 0.5%-0.7% o bwysau'r wefr, a dylid cadw trwch yr haen orchuddio ar 25-35cm. Yn gyffredinol, cynhelir amser tynnu'r asiant gorchuddio cyn arllwys. Os caiff ei wneud yn rhy gynnar, bydd yn cynyddu ocsidiad ac amsugno aer yr aloi copr. Os defnyddir siarcol fel yr asiant gorchuddio a bod yr effaith blocio slag yn dda, nid oes angen tynnu'r asiant gorchuddio, fel y gall hefyd chwarae rôl atal slag yn ystod y broses arllwys, ac mae'r effaith yn fwy delfrydol.
