[發(fā)明專利]CuCrZr合金在大氣中的熔煉方法及其設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110462361.4
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102560182A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 浦瑞霆;浦子惇
• 申請（專利權(quán)）人: 浦瑞霆
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/03;B22D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.CuCrZr合金在大氣中的熔煉方法，包括以下步驟：

1)、對電解銅在大氣中進(jìn)行熔化和脫氫處理，獲取液體狀態(tài)的電解銅，熔化完成時即脫氫處理結(jié)束；

2)、電解銅熔化完畢后立即向液體電解銅中加入熔劑，熔劑融化、并在銅液面上形成一層粘稠致密的防護(hù)層；

3)、選擇Cu-Cr母合金和Cu-Zr母合金分別作為沖熔CuCrZr合金的Cr添加劑和Zr添加劑，所述的Cu-Cr母合金中Cr的質(zhì)量含量≤5.0％、且熔化溫度低于1170℃，所述的Cu-Zr母合金中Zr的質(zhì)量含量≤30％、且熔化溫度≤1000℃；

沖熔工藝形成液體CuCrZr合金包括以下步驟：

(3.1)、在沖熔用坩堝底部均勻地鋪敷一層底部木炭粉層；

(3.2)、均勻混合的CuCr母合金和CuZr母合金形成沖熔用母合金顆粒，母合金顆粒占合金總重量的比例≤10％，其中Cr占CuCrZr合金總重0.6％，Zr占CuCrZr合金總重的0.3％；所述的CuCr母合金和CuZr母合金的粒度均為1～3mm，將母合金顆粒均勻地鋪敷于底部木炭粉層之上；

(3.3)在母合金顆粒層之上均勻覆蓋一層由強脫氧劑Cu-Mg母合金粉和鱗片狀石墨混合形成的脫氧劑層，強脫氧劑Cu-Mg母合金粉和鱗片狀石墨的混合比為1∶3；

所述的脫氧劑層上均勻鋪敷還原木炭粉層，所述的還原木炭粉層之上均勻覆蓋一層稻草灰層，所述的還原木炭粉層和稻草灰層形成沖熔時的還原劑層；

(3.4)、將沖熔用坩堝置于預(yù)熱爐中，預(yù)熱坩堝至≥600℃，將液體電解銅加熱至≥1200℃，將液體電解銅直接導(dǎo)入還原劑層之下、與母合金顆粒接觸；等待液體電解銅完全熔化母合金顆粒并形成良好混合的液體CuCrZr合金；

沖熔用坩堝的底部具有出料管，所述的出料管的管口插設(shè)有堵塞出料管的塞?桿；

4)、沖熔用坩堝下方設(shè)有密封的澆鑄模，向澆鑄模中充入氮氣，當(dāng)?shù)獨馔耆錆M澆鑄模時，打開塞桿，坩堝的出料管將液體CuCrZr合金導(dǎo)入澆鑄模中；

5)、當(dāng)澆鑄模內(nèi)的溫度降至≤600℃時，停止向澆鑄模內(nèi)充入氮氣，開啟鑄模即可獲得固體狀的CuCrZr合金鑄錠。

2.如權(quán)利要求1所述的CuCrZr合金在大氣中的熔煉方法，其特征在于：步驟2)中，防護(hù)層的厚度最好是20±5mm；所述的熔劑是硅酸鈉和碎玻璃的混合物，其中碎玻璃占熔劑總量的25～35％。

3.如權(quán)利要求1所述的CuCrZr合金在大氣中的熔煉方法，其特征在于：步驟(3.3)中，在稻草灰層之上覆蓋有無水硼砂粉，無水硼砂粉的厚度最好是1～2mm。

4.如權(quán)利要求1所述的CuCrZr合金在大氣中的熔煉方法，其特征在于：步驟(3.1)中的底層木炭粉層的厚度最好是5～10mm；步驟(3.3)中的脫氧劑層的厚度最好是5～10mm，還原木炭粉層的厚度最好是10～15mm，稻草灰層的厚度最好是60～100mm。木炭粉層具有較強的還原能力，能夠阻止液體CuCrZr合金和鱗片狀石墨的氧化，稻草灰層也具有還原能力、且稻草灰層輕而致密，空氣難以穿過，能夠大大減緩木炭粉層的氧化和燒毀速度。

5.使用如權(quán)利要求1所述的CuCrZr合金在大氣中的熔煉方法熔鑄CuCrZr合金的設(shè)備，其特征在于：包括將電解銅熔化的熔煉爐，將Cr和Zr沖熔入液體電解銅中形成液體CuCrZr合金的沖熔裝置，和將液體CuCrZr合金鑄錠的澆鑄裝置；

所述的沖熔裝置包括盛放CuCr和CuZr母合金顆粒的坩堝，加熱坩堝的預(yù)熱爐，和覆蓋于預(yù)熱爐頂部阻止熱量向外散發(fā)的保溫蓋，所述的坩堝置于預(yù)熱爐?內(nèi)部；所述的母合金顆粒上方鋪設(shè)有隔絕空氣的還原劑層，所述的坩堝的底部設(shè)有出料管，所述的出料管上設(shè)有開關(guān)閥；所述的熔煉爐中的液體電解銅導(dǎo)入所述的坩堝內(nèi)與CuCr和CuZr母合金顆粒接觸、形成液體CuCrZr合金；

所述的澆鑄裝置包括內(nèi)含多個鑄錠區(qū)域的鑄模盤和封閉所述的鑄模盤的上蓋，所述的鑄模盤中分布有多個鑄錠區(qū)域，所述的上蓋中設(shè)有將液體CuCrZr合金導(dǎo)入各個鑄錠區(qū)域中的導(dǎo)流通道，所述的導(dǎo)流通道上設(shè)有多個注料口，每個注料口對應(yīng)一個鑄錠區(qū)域；坩堝出料管與所述的導(dǎo)流通道連通，所述的鑄模盤與氮氣氣源連通。