铜合金熔炼过程特点(精)
大型舰船用螺旋桨铜合金铸件的熔炼工艺和化学成分分析
大型舰船用螺旋桨铜合金铸件的熔炼工艺和化学成分分析螺旋桨是大型舰船的重要组成部分，它的性能直接影响到船舶的推进效率和稳定性。
而螺旋桨的铜合金铸件作为螺旋桨的核心部件之一，其熔炼工艺和化学成分对螺旋桨的性能有着重要的影响。
一、螺旋桨铜合金的熔炼工艺大型舰船用螺旋桨铜合金铸件通常采用真空电弧炉熔炼工艺。
该工艺具有熔炼温度可控、冶炼环境好、冶炼成本低等优点。
具体工艺包括以下几个步骤：1. 原料准备：根据设计要求，将各种合金元素（如铜、锌、锡等）和其他辅助材料按照一定比例精确称量和配料，确保化学成分准确。
2. 熔炼操作：将铜合金原料放入真空电弧炉中，加热到合金的熔点。
熔炼过程中要控制好炉温、电弧功率等参数，确保合金熔炼的均匀性和纯度。
3. 温度调节：铸炉温度在铜合金熔化温度以上时，应将温度控制在较高的范围内，以便使金属在常温条件下充分溶解。
4. 气氛控制：在熔炼过程中，需要保持炉内气氛的稳定性，避免金属氧化和污染。
常用的气氛控制方法有惰性气体氛围和真空气氛控制。
5. 铸模浇注：待合金熔化均匀后，将熔融的铜合金从熔炉中倒入预先准备好的螺旋桨铜合金铸件模具中，通过浇铸工艺得到螺旋桨铜合金铸件。
二、螺旋桨铜合金的化学成分分析螺旋桨铜合金的化学成分是其性能的重要指标之一。
常见的螺旋桨铜合金包括锌铜合金(Zn-Cu合金)和铝青铜(Al-Bronze)等。
下面将对这两种类型的化学成分进行分析。
1. 锌铜合金(Zn-Cu合金)：该合金的主要成分是铜和锌。
锌的添加可以改善铜合金的切削性能和耐腐蚀性能。
其化学成分通常为：铜含量在60%~80%，锌含量在20%~40%。
同时，可以根据具体需求添加其他合金元素，如锡、铅、铁等，以达到更好的机械性能。
2. 铝青铜(Al-Bronze)：该合金的主要成分是铜和铝。
铝的添加可以提高合金的硬度和耐腐蚀性能。
其化学成分通常为：铜含量在80%~92%，铝含量在6%~14%。
同样，可以添加少量的其他元素，如锌、锡、镍等，以提高合金的强度和韧性。
黄铜的熔炼技术流程资料
黄铜的熔炼技术流程资料以锌为主要合金元素的铜基合金为黄铜，分为普通黄铜和特殊黄铜两类.普通黄胴是铜和锌组成的两元合金，主要用于压力加工.在普通黄铜的基础上加入其他合金元索(如硅、铝、铳、铅、铁、银等)，便成为特殊黄铜。
铸造黄铜大多是特殊黄胴.(1)合金的配料及金属炉料要求铜合金的化学成分中，由于主要成分变化范围较大，因此在配料计算的过程中，应根据其性能要求，选择适当的配料成分.合金的化学成分应符合GB1176-87,几种常用的黄铜熔炼配料成分按表1进行.1要求炉料应干燥、清洁，有污物锈蚀应经吹眇清理。
(2)炉料配比按照一般的铸造惯例，新料成分占炉料的总重量应之30%,回炉料S70%。
但在实际生产中，我们考虑到铜合金的回炉料比较多，在炉料的配比时回炉料的质量百分比之90%时，熔化质量依然很好，化学光谱分析证明铸件的成分合格,回炉料较多时翕要考虑合金中的杂质是否超标.(3)熔炼前的准备①金属炉料的准备：回炉料是同牌号的废铸件、浇冒口及重炮铸锭,需要具有明确的化学成分。
入炉前吹砂清除表面污物，经预热后装炉(首批冷炉熔化可随炉预热)；电解胴经吹砂去除污物，在500-550°C预热后去除水分后，才能装炉(首批冷炉熔化可随炉预热；纯金属元素入炉前可在炉边预热.金属炉料的最大块度不应超过用弱亘径的1/3,长度不应超过用竭深度的4/5.②用堪和熔炼设备及工具的准备:珀竭使用前应无裂纹和影响安全的其他损伤,新组堪必须经过低温缓慢加热处理，以防产生裂纹；旧母埸将内表面炮渣清理干净；用新石墨生堪及更换熔炼合金种类时，熔炼前珀埸应熔化同牌号系列合金进行洗炉；用耐火材料及石墨做成的搅拌棒必须彻底清理残余涂料和锈迹，并涂敷一层耐火材料或刷涂料后烘干待用；锭模在使用前必须彻底清理干净，涂涂料后预热至100-150°C待用.(4)覆盖剂及熔剂的准备①木炭应装入密封的烘烤箱内，在不低于800℃烘烤4h,待用时要防止吸潮。
熔炼黄铜合金时
熔炼黄铜合金时，除锌外全部采用黄铜边角料，旧料，在熔炼过程中，铜合金损耗较大；采用我厂研制的除渣剂，熔融金属的氧化作用受到抑制，炉渣生成量大为减少，铜合金损耗由原来的2.6%降低至2.0%取得了明显的经济效益。
1.前言：黄铜合金熔炼采用的是工频感应炉，而炉料除了锌为新料外，其余均为旧料，而且大部是外厂的加工边角料，其表面均不同程度沾有油污及杂质，另外还有部分是炉渣中拣选出的大块铜粒；水池铜屑；坯头等。
在熔炼过程中，由于炉料细小，表面粘有油污及杂质，高温情况下发生剧烈氧化，金属烟尘大量散发，而且大量细小金属颗粒和氧化物一起被包在炉渣内。
随着炉渣一起扒出，造成金属损耗居高不下。
据测定，不添加任何溶剂熔炼H62黄铜时，每炉以1.2T计，炉渣量为45.85Kg占料重的3.82%，若按含铜量35%计算，则每炉铜的损耗量为1.34%，若生产最终总成品率以55%计算，则每吨成品的熔炼损耗为2.44%；熔炼H65黄铜时如不添加溶剂，每吨金属损耗为料重的1.50%，每吨成品的熔炼损耗为2.86%；若按全年黄铜带产量以2万吨计算，其金属损耗的价值是惊人的。
经过长期的实践探索，我厂研究生产了黄铜精炼除渣剂，减少了炉料生成量，金属损耗大为降低。
2．黄铜熔炼中渣的形成机理及金属损耗分析：黄铜合金熔炼过程中，溶渣的形成机理是：熔化初期，熔化金属的表面发生剧烈的氧化反应，生成一定量的金属氧化物，而一般金属氧化物与金属本身之间的密度有差异，一般来说其差异值在20%以下，金属的密度要高一些。
当熔化过程中，金属氧化物与一些杂质一起开始浮于金属溶体表面，形成炉渣，随着时间的增加，炉渣逐渐增多，从而生成渣壳，其中包含有金属小颗粒。
一般来说，炉料越细则氧化越厉害，炉渣也越多，且炉渣包含未熔细屑也越多，金属损耗也越大。
从炉渣形成机理看出，金属损耗的主要原因是由于金属的氧化作用，尤其是黄铜合金，由于锌的高蒸气压力（在907℃时为一个大气压）无疑会增加这个锌金属元素的烧损，含锌越高，炉渣量也越大，特别在熔炼温度较高时，形成大量的炉渣，炉渣量视料情况和熔炼温度两者情况而定，一般占投料量的3%—6%。
铜合金铸造工艺操作流程及要点—
表2熔炼流程中的操作要点
步骤
要点
工具与用品准备
⑴提前准备好热电偶、钟罩、扒渣工具、搅拌工具、铁锤、铁钳等必要工具和精炼剂、覆盖剂、涂料等用品.
⑵钟罩、扒渣工具、搅拌工具需要在使用前上好涂料并烤干。
⑶锡白铜使用的工具用涂料为氧化锆，铝白铜使用的工具涂料为氧化锌。
炉料配制与加料原则
⑴按照烧损量原则计算好各个组元成分含量，每次配12Kg料，得两个锭。
⑵炉料称量时至少需要两个人确认称量准确无误。
⑶向坩埚内加铜、镍的原则:少量铜(下）→全部镍（中)→剩余铜（上）。
⑷加入易烧损的元素（TI、Al等）要用钟罩按进金属液体内。
⑸炉料添加前应充分预热除水分。
模具预热与上涂料
⑴上涂料前模具预热到150℃左右，上完涂料后在浇铸前模具预热到350℃左右。
⑵锡白铜使用的模具涂料为4％石墨+96％机油，铝白铜使用的模具涂料为氧化锌。
坩埚使用原则
⑴冷坩埚使用前将坩埚在200℃下充分预热。
⑵不能用硼砂作为覆盖剂
⑶浇铸完成后，应迅速清理坩埚内残留的金属、渣等残留物。
炉子使用及功率调节原则
金属型重力铸造铜合金工艺流程及操作要点
1、工艺流程图
2、操作要点
表1熔炼工艺技术条件卡片
合金种类
出炉温度
脱氧剂
覆盖剂
精炼剂
加料与融化操作顺序
锡白铜
1220~1250℃
铜—磷
木炭
冰晶石
铜+镍+木炭→融化→磷铜除氧→锡→除气→磷铜除氧→钛→测温→精炼、搅拌、捞渣→浇铸
铜合金的加工工艺流程
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铜熔炼要求和技巧
铜熔炼要求和技巧
铜熔炼是一个复杂的过程，包括了原料的准备、熔炼、以及后续的精炼等步骤。
在原料准备阶段，铜精矿需要经过干燥处理，含水率需要控制在0.3%以内，以适应闪速熔炼的要求。
此外，如果炉料中含有旧料，装料顺序应根据合金组元特性和熔炼炉型等实际情况进行调整。
在熔炼过程中，主要是使炉料中的铜尽可能进入冰铜（Cu2S+FeS熔体，也称锍），部分铁以FeS形式也进入冰铜；大部分铁需要氧化成FeO与脉石矿物造渣，如SiO2，FeO，CaO，MgO， Al2O3等。
此外，冰铜与炉渣需要分离。
对于黄铜的熔炼，一般的加料顺序是：铜、旧料和锌。
当铜熔化过热至一定温度时，应适当脱氧（例如用磷），然后熔化锌。
需要注意的是，整个熔炼过程需要严格控制工艺参数，以保证最终得到的铜金属具有高纯度和良好的物理性质。
铜合金熔炼工艺流程综述
铜合金熔炼工艺流程综述铜合金是一种常用的金属材料，具有优良的导电、导热、耐腐蚀和可塑性等特性，广泛应用于电子、机械制造、航空航天等领域。
铜合金的熔炼工艺流程是指将铜及其合金材料加热至熔点，使其达到液态状态，然后通过相应的处理和操作，最终得到满足产品要求的铜合金产品。
以下是铜合金熔炼工艺流程的综述。
1.原料准备：铜合金熔炼的原料包括铜矿石、废铜、铜污泥等。
在熔炼工艺开始前，需要对原料进行预处理，包括除铁、除硫、破碎、筛分等工序，以获得较纯的铜合金原料。
2.炉前配料：将经过预处理的原料按照一定比例混合，同时添加辅助合金材料（如锌、铝等）和熔剂，以调整铜合金的成分和性能，保证熔化过程的顺利进行。
3.熔化过程：将原料和熔剂投入熔炉，加热至铜的熔点（1083℃），使其逐渐熔化。
在熔炼过程中，可以根据需要进行渣化、熔体调整等控制操作，以确保合金成分的均匀性和稳定性。
4.氧化剂处理：在熔炉中注入适量的氧化剂，如空气、氧气等，以氧化铅、锌等杂质元素，提高熔体的纯度。
5.渣化处理：部分废铜合金中含有较多的杂质和有害元素，需要进行渣化处理以除去这些杂质。
渣化处理通常采用添加钠盐或焦炭等还原剂，使杂质元素被还原成渣滓，从而使熔体中的杂质含量降低。
6.精炼处理：在熔化过程中，可以通过搅拌、通入气体等方式，对熔体进行精炼处理，以去除氧化物、气泡、金属夹杂物等，提高铜合金的纯度与均匀性。
7.成品浇注：在熔化和精炼处理完成后，将熔体倒入预先制备好的铜模具中，经自然冷却或加快冷却过程，使熔体凝固成型，得到铜合金产品。
8.产品后处理：冷却完成后的铜合金产品需要进行后处理，包括除渣、清理、修整、检验等工序，以达到产品的质量要求。
以上是铜合金熔炼工艺流程的综述。
在实际应用中，根据不同的铜合金材料和产品要求，具体的工艺流程可能会有所不同。
铜合金熔炼工艺的每个环节都需要合理的操作和控制，以确保产品质量和工艺效益。
同时，还需要根据国家和行业的相关法规、标准进行操作，以保证生产过程的环保和安全。
铜的加工冶炼工艺流程
铜的加工冶炼工艺流程3．1．1 原材料（1）铜精矿在自然界中自然铜存量极少，一般多以金属共生矿的形态存在。
铜矿石中常伴生有多种重金属和稀有金属，如金、银、砷、锑、铋、硒、铅、碲、钴、镍、钼等。
根据铜化合物的性质，铜矿物可分为自然铜、硫化矿和氧化矿三种类型，主要以硫化矿和氧化矿，特别是硫化矿分布最广，目前世界钢产量的90％左右来自硫化矿。
铜矿石经选矿富集获得精矿，常见为褐色、灰色、黑褐色、黄绿色，成粉状，粒度一般小于0.074mm。
含铜量13-30％，按行业标准YS／T 318-1997《铜精矿》的规定，其化学成分和产品分类如表1。
（2）未精炼铜按国家标准GB／T 11086-1989《铜及铜合金术语》规定，未精炼铜包括冰铜、黑铜、沉淀铜和粗铜。
冰铜主要由硫化亚铜和硫化亚铁组成的中间产品，黑铜通常用彭风炉熔炼废杂铜或氧化铜矿石而产生的含杂质较多的铜，铜含量一般为60％-85％。
沉淀铜通常用铁从含铜的溶液中置换，沉淀而获得的铜和氧化铜的不纯混合物，干量计算铜含量一般约50％-85％。
粗铜是用转炉吹炼冰铜而产生的纯度不高的铜，粗铜中铜的含量一般约为98％，本标准中规定的未精炼铜，主要指的是粗铜。
粗铜按行业标准YS／T 70-1993《粗铜》的规定，按化学成分分为三个品级，见表2。
表1 铜精矿的化学成分及分类表2 粗铜的化学成分铜精矿的检验方法：铜矿水分含量的测定按GB 14263-1993《散装浮选铜精矿取样、制样方法》中的规定进行，铜精矿化学成分的测定按GB3884-2000《铜精矿化学分析方法》的规定进行。
（3）电解用铜阳极电解用铜阳极的化学成分见表3。
表3（4）铜废碎料铜废碎料涉及的范围较广，包括紫铜、黄铜、青铜、白铜的废杂料，本标准规定的铜废碎料仅指紫杂铜。
紫杂铜为铜制品所产生的各类废料、废件。
如废旧电缆、紫铜管、棒、板、块、带及带薄镀层的上述材料和其它非合金类铜废料等。
有以下5种分类及规格：第1类：（a）紫铜管、棒、板、块、带，表面干净，无油泥和其它沾附、夹杂。
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如镍、铂、锰、铁能增加氢在铜中的溶解度。而与气体亲和力
小的则相反，如锡、铝、锌、铅、镉和磷。
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(3) 挥发性 通常衡量金属挥发性的依据是蒸气压、蒸气热或沸点。一 般而言，在相同条件下，蒸气压高的金属易挥发；蒸气热小、 沸点低的金属易挥发。金属的温度越高，其蒸气压越大，越易 挥发。铜的沸点为2846K，蒸发热为303.5kJ／moI，在1357K时
的蒸气压为4.12×101Pa，1901K时，蒸气压为1.42Pa，都小于
大气压，故铜在熔炼时易于挥发，温度越高，挥发越快。
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(4) 吸杂性 铜与铜合金在熔炼过程中都不可避免地从周围介质中吸收杂
质。例如，在酸性炉衬的熔炉内熔炼铝青铜、铝白铜或含铝、
镍的铜合金时，会使合金中的硅含量增加；又如在含有硫的煤 气或重油燃料的气氛中熔炼铜时，就可能使铜中增硫。再如， 用木炭作为某些白铜熔炼的覆盖剂，在高温下会使白铜熔体增 碳；在米糠或麦麸覆盖下熔炼铜及铜合金时，熔体中的磷含量 也会增加。
铜合金熔炼工艺
——熔炼过程特点
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熔炼过程特性
氧化性
吸气性
铜合金的熔炼特性
吸杂性
挥发性
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(1) 氧化性 众所周知，判断金属氧化性的依据是氧化物生成自由能变 化△fGo，分解压力PO2或氧化物的生成焓△fHo，通常△fGo和 PO2值越小，元素越易于氧化。在熔炼温度下(1000℃时)CuO的 分解压PO2为1.01 ×10-2Pa，远远小于大气中氧的分解压2.1 × 104Pa，因此，在大气中熔炼铜和铜合金时，其氧化是不可避 免的。
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(2) 吸气性
在铜熔体中，气体的溶解度随着温度的升高而增大。因此， 在熔炼过程中，熔炼温度越高，铜液的吸气量越大。故此，在
满足精炼效果及浇铸温度的前提下，应注意防止熔体过热及高
温长时保温。实验结果表明，在多元素铜合金熔炼中，与气体 有较大亲和力的合金元素