​铸铜加工中，气孔（气体在铸件内部或表面形成的孔洞）和砂眼（砂粒脱落形成的孔洞）是常见缺陷，直接影响铸件强度和密封性。深圳铸铜厂在控制这些缺陷需从原材料处理、熔炼工艺、造型制芯、浇注过程等全流程入手，结合铜材易氧化、流动性强但气体溶解度高的特性，针对性解决。以下是具体控制方法：
一、气孔缺陷的控制措施
气孔主要由熔炼时吸气、浇注时卷气或砂型发气过多导致，控制核心是 “减少气体来源 + 促进气体排出”。
1. 熔炼环节：减少气体吸入与强化除气
原材料预处理：
铜料（纯铜或合金锭）需预热至 150-200℃（去除表面水分和油污），避免低温铜料投入高温熔炉时因 “激冷” 导致气体（H₂、CO）大量吸入；
严格筛选废料：回收料需去除油污、油漆、泥沙等杂质（杂质燃烧或分解会产生气体），且废料加入量不超过炉料总量的 30%（过多易引入气体）。
熔炼过程除气：
惰性气体除气：向铜液中通入氮气（N₂）或氩气（Ar），气泡吸附铜液中的 H₂、CO 等气体并上浮排出，通气时间 3-5 分钟（根据炉料量调整），可使含气量降低 50% 以上；
精炼剂除气：加入六氯乙烷（C₂Cl₆）或硼砂（Na₂B₄O₇）等精炼剂，反应生成的气体（如 HCl）携带气泡上浮，同时去除氧化渣（氧化渣会吸附气体，阻碍排气）；
控制熔炼温度：铜液温度过高（超过 1300℃）会显著增加气体溶解度（如 H₂溶解度随温度升高而增大），需严格控制温度（黄铜 1050-1150℃，青铜 1100-1250℃），并缩短高温保温时间（≤30 分钟）。
2. 浇注环节：避免卷气与确保排气通畅
浇注系统设计：
采用底注式或阶梯式浇道（替代顶注式），使铜液平稳充型，减少湍流卷气；浇道截面积需足够大（避免流速过快），直浇道与横浇道连接处做圆角过渡（R≥5mm）；
在铸件厚大部位设置排气冒口，并在模具分型面、型芯底部开设排气槽（宽度 2-5mm，深度 0.2-0.5mm），确保型腔内气体顺利排出。
浇注工艺参数：
控制浇注速度：低速平稳充型（初始速度 0.5-1m/s，避免 “冲砂” 和卷气），最后阶段略加快（充满冒口）；
避免 “断流”：浇注过程中铜液需连续，断流会导致空气进入型腔，形成气孔。
3. 砂型 / 砂芯控制：减少发气量
砂型（芯）所用粘结剂（如树脂、水玻璃）需控制加入量（树脂≤5%，水玻璃≤8%），过量会导致高温下分解产生大量气体（如 CO、H₂）；
砂型（芯）需充分烘干：树脂砂烘干温度 120-150℃，保温 2-4 小时；水玻璃砂自然风干≥24 小时，确保含水率≤0.5%（水分高温汽化会形成气孔）；
大型复杂铸件的砂芯需预埋排气针（直径 3-5mm 的金属棒），增强透气性。
二、砂眼缺陷的控制措施
砂眼主要因砂型（芯）强度不足、铜液冲砂或砂粒未清理干净导致，控制核心是 “提高砂型强度 + 防止砂粒脱落”。
1. 砂型 / 砂芯制备：提升强度与表面质量
型砂配比优化：
选用擦洗砂或石英砂（含泥量≤2%），颗粒均匀（粒度 50-100 目），避免细砂过多导致强度不足；
树脂砂：增加树脂和固化剂比例（如树脂 3-4%、固化剂 1-2%），提升常温强度（抗压强度≥2MPa）；水玻璃砂：加入溃散剂（如有机酯），提高高温强度（避免铜液冲刷时溃散）。
造型工艺控制：
砂型紧实度均匀：采用高压造型机（比压≥0.5MPa），确保砂型表面硬度（用硬度计检测）≥80HS，减少表面砂粒脱落；
砂芯表面处理：复杂砂芯（如阀门型芯）需刷涂料（锆英粉或刚玉粉涂料，厚度 0.5-1mm），形成致密保护层，防止被铜液侵蚀。
2. 浇注与模具设计：避免冲砂
浇注系统防冲砂设计：
直浇道底部设置集渣包和浇口杯，减缓铜液冲击力；横浇道末端设挡渣板，防止砂粒进入型腔；
铸件拐角处做圆角（R≥3mm），避免铜液在此处形成涡流冲刷砂型。
模具间隙控制：
砂型与砂芯的配合间隙≤1mm，避免铜液钻入缝隙将砂粒冲入型腔；
分型面处铺设石棉绳或密封胶，防止飞边夹砂（飞边中的砂粒脱落形成砂眼）。
3. 清理与合模：减少砂粒残留
砂型（芯）修整后，用压缩空气（压力 0.4-0.6MPa）彻底吹扫表面浮砂，尤其型腔角落、浇道附近；
合模前检查型腔：用灯光照射检查是否有残留砂粒，必要时用毛刷清理；合模后再次吹扫分型面，避免合模时带入砂粒。
三、通用辅助控制措施
过程检测与追溯：
每批次铸件抽样进行X 光探伤（检测内部气孔、砂眼）和水压试验（针对密封件，压力 1.5 倍工作压力，保压 30 分钟无渗漏）；
记录熔炼温度、浇注时间、砂型批次等参数，出现缺陷时可追溯原因。
工艺标准化：
制定《熔炼作业指导书》《砂型制备规范》，明确原材料预热温度、精炼剂用量、砂型紧实度等关键参数，避免人为操作差异；
定期校准设备（如测温仪、造型机），确保参数精准。