 纯铜熔炼及铜铸件缺陷分析和预防措施
工业纯铜(紫铜、电解铜)比较软，强度低，价格高，一般很少直接用来铸造铸件，但是纯铜的导电性能和导热性能优越，并具有很高的化学稳定性，在大气、淡水和冷凝水中均有一定的抗腐蚀能力，常常铸造抗磁性干扰的航空仪器仪表零件、罗盘、描准器、导电铜瓦、把持器、接线板、氧气喷嘴、结晶器、循环水套、高炉风口等要求导电性能好的铸件。铜铸件纯铜的熔炼过程要比其它铜合金复杂的多，铸件废品率很高，产品质量时好时坏，铸造工艺方法难以掌握，其主要问题是脱氧、排气、除渣不彻底，铸造工艺和浇注方法不合理，很容易产生铸件缩孔、裂纹、氧化夹杂等缺陷使铸件报废。目前有关纯铜熔炼及缺陷预防措施方面的报导和参考资料特别少，使许多铸造为此而吃尽了苦头，并且放弃纯铜铸件的生产。作者经过多年的生产实践就如何提高液态纯铜的质量和选择合适的铸造工艺方法以及生产合格纯铜铸件的关键提出了行之有效的措施。认为：采用快速熔炼和覆盖加纯镁精练的工艺方法能有效地提高液态纯铜的质量；配以适宜的铸造工艺方法和浇注方式可以生产出合格的纯铜铸件。
铸造设备为150kg中频电炉，300kg焦碳火焰反射炉，镍铬一镍硅或铂锗一铂直插式测温仪和金属型表面测温仪。铸型为规格动(60~800)mmx(200~600)mm金属型，金属型一覆砂，干型砂型。所用原材料为1号电解铜(99.95%Cu)，导电铜线、铜排，1号镁99.5%Mg)，磷铜合金(8%~12%P-Cu)，木炭或者自制覆盖剂。
熔炼工艺过程控制要点
1、熔炼过程
能否生产出高质量的纯铜铸件，熔炼最为关键，要严格控制好熔炼的每个环节。首先金属炉料必须保持干净无油污和氧化，非金属材料必须保持干燥，木炭必须彻底烘干。将干燥的木炭或者自制的覆盖剂加入到熔炼炉的低部，加入量以能覆盖住铜液表面后50~100mm厚度为宜，加入纯铜前先将熔炼炉预热8~10min使炉膛温度达到400~600℃，然后加入纯铜开始熔炼，熔炼过程中，由于木炭或者自制覆盖剂不断燃烧损失要随时补加并保持高度，防比铜液暴露被氧化，当铜液温度升至1180~1210℃时，用磷铜(加入量占铜液总重量的0.3%~0.5%)合金预脱氧，磷铜合金用石墨钟罩压入铜液底部并轻轻摆动，之后温度升至1220℃左右，分2~3次用石墨钟罩加入纯镁(占铜液总重量的0.05%~0.3%，纯镁尽量加入到距柑锅底部100mm深处，使铜液彻底沸腾起来后，让铜液中的氧化铜杂质很快从铜液中上浮，净化铜液，一般经过磷铜预脱氧和纯镁二次脱氧后，铜液能满足要求。但是往往有一些纯铜的含氧量(0.04%以上)比较高，两次脱氧还不能达到要求，然后进行第三次脱氧，第三次脱氧就不能用磷铜和纯镁，只能用纯锌改性脱氧，这时只要加入占铜液总重量0.05%一0.15%的纯锌就能满足要求，锌的加入量不能过多，因为锌能固熔到纯铜里面，降低纯铜的导电性能。也可以用干燥的惰性气体压力0.15~0.2MPa用石墨管插入柑锅底部翻腾铜液达到排气清渣之目的。如果第三次脱氧不成功，该炉铜液不能再处理或者强行浇注铸铜件，可以加入其它合金材料熔炼相应牌号的铜合金，也可以浇注成纯铜锭，配制青铜和黄铜合金。
2、炉前检验
炉前检验的方法很简单但非常重要而实用，千万不可省略。熔炼完毕的合金液先浇注含气量试样用木板刮去试样表面的氧化皮看其表面的变化情况，若试样表面平整或者轻微下ICI、中间部位有轻微撕裂，表面呈灰黑色并有不规则皱皮，证明脱氧排气彻底，合金液合格；若试样表面中间部位凸起，或者中间有爆花状撕裂纹，证明脱氧排气不好，合金液不合格，必须重新加入适量的纯镁脱氧排气或者清渣。待合金液合格后再浇注弯角试样(R10mmx120mm的半圆长条型)，待冷却至300℃左右时(试样表面完全变黑)淬水，然后敲断看其断口宏观组织，合格的断口平整呈砖红色，组织细密，成分均匀，无偏析和夹渣，折断弯角在1200以上，证明材料的力学性能合格，可以浇注铸件。若断口晶粒粗大，砖红色数量很少，颜色发灰，表面黑色氧化皮过厚，表明脱氧不彻底，再加入适量的纯锌彻底脱氧，再次炉前检验，合格后浇注。
3、浇注控制
浇注砂型铸件，必须将砂型春实彻底烘干，浇注金属型铸件，必须将金属型预热至300~350℃后再缓慢冷却到工作温度40~60℃浇注，采用不断流大流股快速充型，浇注温度应控制在1150~1200℃之间。浇注完毕后用石墨棒不断的打破冒口结壳(这个方法非常关键有初增加压力补缩铸件，之后补充液态金属，直至凝固。
泊头市宝平金属制品厂（http://www.baopingjs.com）是以有色金属铸造为主，从事各种砂型、金属型、消失模、离全自动射芯机、双工位射芯机、射芯机、全自动双工位射芯机、铸铜件、铜铸件心机浇铸，产品质量符合国家有关标准。专业生产高强度耐磨耐热耐蚀桐铸及其有色金属铸件、铸铜件。
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