镍铝青铜材料制成的Y型过滤器,其毛坯铸造时熔体流动性好,不容易产生枝晶偏析,缩松倾向小,但它的体收缩倾向大,易形成集中缩孔,同时,镍铝青铜在熔铸过程中因铝含量较高而氧化倾向严重,并且吸气倾向较大,易形成分散气孔。
镍铝青铜Y型过滤器大多采用铸造件, 但该合金的铸造工艺复杂,操作难度大, 镍铝青铜合金在合金熔炼过程中要严格控制炉衬和气氛,充分利用溶剂的覆盖和精炼作用,按照合理顺序加料,快速熔 炼,并配合有效的除气措施。镍铝青铜的冒口设计在补缩量够的情况下,尽量选择冒口颈“短、薄、宽”的压边冒口,同时设置冷铁,促进补缩,消除缩孔。在确定合适的浇注位置后,设计合理的浇注系统,控制浇注条件,严格执行浇注操作工艺,是获得合格镍铝青铜Y型过滤器铸件的必要条件。
对大型镍铝青铜Y型过滤器,国外也先后经历了地坑造型、地面造型和刮板造型等铸造工艺。日本三菱重工业株式会社为了铸造疲劳强度高的镍铝青铜Y型过滤器,使大型Y型过滤器的机械性能不降低,铸件氢气缺陷少,致密性好,采用热传导率比型砂高 20~30 倍的金属粒,构成能够贯通冷却水的铸型,在铸件浇注前让冷却水流动,使Y型过滤器铸件强制冷却。铸造时将熔融铜合金浇注到能够控制冷却的铸型后,在1000~ 700℃铸件冷却速度为 5℃/min,700℃以下为1℃/min。
某Y型过滤器毛坯铸造厂通过采用CO2-水玻璃砂造型,用中频炉和反射炉多炉熔炼,以Al2O3为衬底,使用底注式浇注系统,并在浇注到冒口1/3处时采用添加高温铜水补充冒口来实现顺序凝固。
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