​东莞铸铜厂在铸铜生产过程中，由于铜合金的物理特性（如高熔点、热导率高、收缩率大）和工艺复杂性，容易出现一系列质量问题。以下是铸铜生产中常见的问题及其成因、影响和解决方案：
一、气孔与缩松
1. 气孔
成因：
熔炼过程吸气：铜液在熔炼时与空气接触，吸收氢气、氧气等气体。
模具透气性差：砂型或金属型模具排气不畅，气体无法逸出。
浇注系统设计不合理：直浇道、横浇道截面积过大，导致铜液流速过快，卷入气体。
影响：
降低铸件力学性能（如抗拉强度、疲劳寿命）。
表面出现针孔或皮下气孔，影响密封性和外观质量。
解决方案：
熔炼控制：使用干燥炉料，熔炼时通入干燥氮气或氩气保护，减少气体吸收。
模具优化：在砂型中设置排气孔，金属型模具表面涂覆透气涂料。
浇注系统改进：采用底注式或阶梯式浇注，降低流速，减少气体卷入。
2. 缩松
成因：
铜合金收缩率大：铜合金凝固时体积收缩率可达6%-8%，易在热节处形成缩松。
补缩不足：冒口尺寸过小或位置不当，无法有效补缩。
影响：
铸件内部出现疏松组织，降低致密性和力学性能。
在压力容器或密封件中可能导致泄漏。
解决方案：
冒口设计优化：根据铸件结构计算补缩量，采用发热冒口或保温冒口延长补缩时间。
冷铁使用：在热节处放置冷铁，加速局部冷却，减少缩松倾向。
压力补缩：对重要铸件采用加压凝固工艺（如低压铸造），强制补缩。
二、裂纹
1. 热裂
成因：
铜合金热导率高：凝固时冷却速度过快，导致局部应力集中。
铸件结构不合理：壁厚差异大、圆角半径过小，易产生应力集中。
化学成分偏析：磷、硫等元素含量过高，降低铜合金塑性。
影响：
铸件表面或内部出现裂纹，严重时可导致报废。
解决方案：
结构优化：避免壁厚突变，增加圆角过渡，减少应力集中。
化学成分控制：严格限制磷、硫等有害元素含量，添加微量硼、钛等细化晶粒元素。
冷却控制：采用随形冷却系统，均匀冷却速度，减少热应力。
2. 冷裂
成因：
残余应力过大：铸件脱模后冷却不均匀，或后续加工（如切削）引入应力。
材料韧性不足：铜合金中杂质含量过高，导致塑性下降。
影响：
铸件在存放或使用过程中突然断裂。
解决方案：
去应力处理：对重要铸件进行退火或时效处理，消除残余应力。
材料优化：选用高纯度铜合金，减少杂质含量。
三、夹杂与偏析
1. 夹杂
成因：
熔炼过程污染：炉料不洁净，含氧化铁、砂粒等杂质。
精炼不充分：未使用除气剂或过滤网，导致杂质残留。
影响：
降低铸件耐腐蚀性和力学性能，尤其在导电、导热部件中影响显著。
解决方案：
炉料管理：使用高纯度电解铜，避免使用回炉料过多。
精炼工艺：熔炼后加入磷铜脱氧，使用陶瓷过滤网去除夹杂。
2. 偏析
成因：
铜合金凝固特性：铜合金中锌、锡等元素在凝固时易发生成分偏析。
冷却速度不均：铸件壁厚差异大，导致局部成分不均。
影响：
铸件性能不一致，如硬度、导电性局部差异大。
解决方案：
均匀化处理：对铸件进行高温均匀化退火，消除成分偏析。
快速凝固技术：采用离心铸造或薄壁铸造，加速凝固，减少偏析。
四、尺寸与形位偏差
1. 尺寸超差
成因：
模具磨损：砂型或金属型模具长期使用后变形。
收缩率预测不准：铜合金实际收缩率与理论值偏差大。
影响：
铸件与配合件装配困难，需额外加工。
解决方案：
模具维护：定期检查模具尺寸，及时修复或更换。
收缩率修正：根据实际生产数据调整工艺参数，补偿收缩。
2. 变形
成因：
脱模应力：铸件脱模时受力不均，导致弯曲或扭曲。
冷却不均：铸件各部分冷却速度差异大，产生内应力。
影响：
铸件形状不符合设计要求，需矫形处理。
解决方案：
脱模优化：采用弹性脱模剂或机械脱模装置，减少脱模应力。
矫形工艺：对变形铸件进行热矫形或机械矫形。
五、表面缺陷
1. 冷隔与流痕
成因：
浇注温度过低：铜液流动性差，无法充分填充型腔。
浇注系统设计不当：内浇道截面积过小，铜液流速不足。
影响：
铸件表面出现未融合的接缝或流痕，降低外观质量。
解决方案：
浇注温度控制：根据铜合金类型调整浇注温度（如黄铜1050-1100℃，青铜1150-1200℃）。
浇注系统优化：增大内浇道截面积，提高铜液流速。
2. 粘砂与氧化
成因：
砂型强度不足：砂型表面脱落，粘附在铸件表面。
熔炼氧化：铜液与空气接触时间过长，表面氧化。
影响：
铸件表面粗糙，需后续打磨处理。
解决方案：
砂型改进：使用高强度砂型材料，涂覆耐火涂料。
熔炼保护：采用覆盖剂或惰性气体保护，减少氧化。