CN100439547C

CN100439547C - 一种金属纤维丝及其制作工艺

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Publication number: CN100439547C
Application number: CNB2006100860412A
Authority: CN
Inventors: 周建华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2026-07-21
Also published as: CN1900345A

Abstract

本发明属于金属加工领域，是一种金属纤维丝及其制作工艺，金属纤维丝的组成包含以下组分(以wt.%表示)：碳：0.03-0.08%，锰：0.20-0.46%，硅：0.40-0.63%，稀土金属铈或镧：0.02-0.10%，铝：4.8-5.9%，铬：15-26%，铜：0.05%-2%，硫：0.03-0.04%，磷：0.04-0.05%，铁：66-81%。其制作工艺依次包括以下工序：进料、电镀、装管、直拨、拉拔、退火、保温、绕线、酸洗、清洗、烘干、入库。本发明的金属纤维丝制作工艺，适宜拉拔加工，单丝直径可达6μm，强度大于16牛/平方毫米，延伸率1.40%，退火次数降至为7次，道次加工率提高到60-70%，因而大大提高了金属纤维丝成品的综合性能。

Description

一种金属纤维丝及其制作工艺

技术领域

本发明属于金属加工领域，具体的说是一种金属纤维丝及其制作工艺。

背景技术

在不锈钢丝的生产加工中，有时不锈钢丝需要加工的很细，要求其综合性能仍然很强，不易折断。而现有的不锈钢丝却不具备这样的条件。一种名称为“成束拉拔的不锈钢纤维”，申请号为：02814697.2的发明专利，公开了其组成包含铁以及下述组分(以wt.％表示)：C＜＝0.05％，Mn≤5％，Si≤2％，8％≤Ni≤12％，15％≤Cr≤20％，Mo≤3％，Cu≤4％，N≤0.05％，S≤0.03％，以及P≤0.05％。这种不锈钢纤维虽然能拉得很细，但在拉到一定程度后，纤维丝综合性能不高，脆而易断。现有的生产不锈钢纤维的工艺为：装管、电镀、拉拔、退火、清洗，此工艺加工成的不锈钢纤维，电镀电压在10-12V以上，线速度较高，金属丝拉拨易折断，道次加工率小、退火次数多，原材料化学元素变化大，因而综合性能不高。

发明内容

本发明的目的就是针对现有的不锈钢纤维丝生产中存在的缺陷，提供一种金属纤维丝及其制作工艺，在电镀工序中调整预镀电压至7伏以下，拉拨用水作润滑剂在水箱机上拉丝，后用管道炉退火，使加工成的金属纤维丝综合性能大大提高。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种金属纤维丝，其组成包含铁及以下组分(以wt.％表示)：

碳：0.03-0.08％，锰：0.20-0.46％，硅：0.40-0.63％，稀土金属铈或镧：0.02-0.10％，铝：4.8-5.9％，铬：15-26％，铜：0.05％-2％，硫：0.03-0.04％，磷：0.04-0.05％，铁：66-81％。

本发明的制作工艺依次包括以下工序：进料、电镀、装管、直拨、拉拔、退火、保温、绕线、酸洗、清洗、烘干、入库，电镀工序包括以下步骤：①配制清洗、预镀、主镀、钝化所需镀液，循环使充分混合至均匀；②检查所镀原料，分清材质、类别后装入放线杆，依次打开清洗、预镀、主镀三槽镀液；③将金属线从放线处按串绕数依次通过清洗、预镀、主镀、钝化、烘箱至收线盘；④在金属线经过预镀槽同时，调节预镀电流、电压，使电压小于等于4伏，电流范围100-200A，金属线经过主镀槽的同时，调节主镀槽的电流、电压，使电压小于等于7伏，电流范围1500-2400A；⑤金属线串至收线盘时打开收线盘，调节其回收转动速度，使之与主镀机传动速度同步。

步骤①中，预镀溶液PH值为1.0-1.8，主镀溶液PH值为0.5-1.2。

拉拨工序包括以下步骤：①将丝头从模孔正面按工艺流程要求规格依次穿过模子，并将模子一只只整齐排列在模架上，至出口时在滚轴上绕3-4圈后再转到收线筒子上；②开水箱机通电后按转速按钮由慢至快调节器到所需的转速，并用自来水作润滑剂，水箱内两个滚轴的转动速度控制在15-20转/分；③拉

1.14以上的丝时，需在捉头机上拔头。

退火工序包括以下步骤：①将金属丝放入管道炉内，温控仪温度设定到400℃后保温1小时，再设定到600℃保温1小时，待马弗罐热胀伸出后再进行下一阶段的升温到800℃，依次打开氨气通气阀、冷却水、固定限位螺栓后开始退火；②将金属丝的一端从盘车上拿出送进炉洞中按不同规格丝的工艺要求速度进行手工推及机械转速收放至收线盘中；③退火结束后，切断电源、松开限位螺栓、关闭冷却水，待管道炉温降至600℃以下后，关闭氨分解炉，最后切断总电源，以上工序重复6-7次；④打开井式炉盖，排列好金属丝后盖上炉盖，退火过程注意保持炉内压力基本稳定0.3兆帕，炉的内、外温度根据不同产品规格要求进行调整、控制；⑤达到规定要求的温度、时间后，将已退火完毕的炉胆吊出，待炉温降至90℃取出。

本发明的优点为：由于本发明采用了以上技术方案，使本发明的金属纤维丝适宜拉拔加工，单丝直径可达6μm，强度大于16牛/平方毫米，延伸率1.40％，退火次数降至为7次，道次加工率提高到60-70％，因而大大提高了金属纤维丝成品的综合性能，完全克服了原有的金属丝拉不细、化学元素发生变化的缺点。

附图说明

图1所示为本发明的工艺流程图；

具体实施方式

实施例一

一种金属纤维丝，其组成包含以下组分(以wt.％表示)：

碳：0.04％，锰：0.25％，硅：0.45％，镧或铈：0.03％，铝：5.0％，铬：17％，铜：0.06％，硫：0.03％，磷：0.04％，铁：77.1％。

实施例二

一种金属纤维丝，其组成包含以下组分(以wt.％表示)：

碳：0.05％，锰：0.3％，硅：0.5％，镧或铈：0.05％，铝：5.0％，铬：19％，铜：0.08％，硫：0.03％，磷：0.04％，铁：74.95％。

实施例三

一种金属纤维丝，其组成包含以下组分(以wt.％表示)：

碳：0.06％，锰：0.36％，硅：0.55％，铈或镧：0.08％，铝：5.0％，铬：21％，铜：1％，硫：0.04％，磷：0.05％，铁67.12％。

实施例四

一种金属纤维丝，其组成包含以下组分(以wt.％表示)：

碳：0.07％，锰：0.4％，硅：0.6％，铈或镧：0.1％，铝：5.5％，铬：24％，铜：1.5％，硫：0.04％，磷：0.05％，铁67.74％。

实施例五

一种金属纤维丝，其组成包含以下组分(以wt.％表示)：

碳：0.08％，锰：0.45％，硅：0.62％，铈或镧：0.1％，铝：5.8％，铬：25％，铜：1.8％，硫：0.04％，磷：0.05％，铁66.06％。

本发明金属纤维丝的制作工艺依次包括以下工序：进料、电镀、装管、直拨、拉拔、退火、保温、绕线、酸洗、清洗，烘干、入库。

具体实施时可按如下工序进行：

1、电镀：

配制清洗、预镀、主镀、钝化所需镀液，循环使充分混合至均匀，并达到应有的酸度；预镀溶液PH值为1.0-1.8。主镀溶液PH值为0.5-1.2。

检查所镀原料，分清材质、类别后装入放线杆，打开各清洗(水冲)点以避免不同镀液相互掺和，依次打开清洗、预镀、主镀三槽镀液；

将金属线从放线处按所规定的串绕数依次通过清洗、预镀、主镀、钝化、烘箱至收线盘；

在串金属线经过预镀槽同时，打开预镀电流、电压并调节到相应位置，电压不超过4V，电流100-200A，经过主镀槽的同时也需将主镀槽的电流、电压调到相应位置，电压不超过7V，电流1500-2400A；

金属线串至收线盘时打开收线盘，调节好它的回收转动速度，使与主镀机传动速度同步，不能太紧造成延伸，也不能太松而使相互缠绕影响收线。

2、装管：

将一个电镀丝筒子放在放线架上用镙丝拧紧后放线；

按装管规格工艺要求选用铜管，把铜管进丝处用圆棒放大圆形后穿入吊紧钢丝中，然后把钢丝用装管夹具拧紧；

用铜滑轮具手工平行运行丝，一芯一芯地按工艺要求排列整齐。

装管时脚踏刹车控制时不可过早或过慢，应恰到好处，以免乱丝。

装好的丝不要松吊紧镙丝，只要把夹具镙丝松开，把装好的丝整形，不过紧、平整均匀地拔进管子里。

装好的丝头用钢丝从中心穿进铜管结紧后，尾丝用塑料绳扎紧。

把每一根装好的管按各种型号规格在指定位置堆放，挂上工序流程卡。

3、直拔：

将已装好管的各类型规格的铜管运到缩管打头机，按所需规格配好模具进行缩管打头，打头一般在15cm左右；

打头时应注意装管尾丝不得接触地面，丝尾应有人抓好往前送进拔出，或有木板垫着，防止脏物掺到拉拔丝上；打头时防止旋转现象出现；

打好头的铜管穿过规定规格的模子，一端用夹子夹紧开始拉拔；

用皂片覆盖模孔周围使进行良好的润滑拉拔；

粗规格的需慢速拉拔，控制在5米每分钟左右；

分清型号、规格、生产号并挂好工序流程卡，按指定的位置堆放；

4、拉丝：

根据不同原材料型号Φ1.8-Φ1.14规格只需上滚筒；最后一道工序是0.66丝除短头子可上滚筒，长头子须拉在筒子上；

开水箱机通电后按转速按钮由慢至快调节器到所需的转速，并用自来水作润滑剂，水箱内2个滚轴的转动速度控制在15-20转/分；

将丝头从模孔正面按工艺流程要求规格依次穿过模子，并将模子一只只整齐排列在模架上，至出口时在滚轴上绕3-4圈后再转到收线筒子上；

开机通电后按转速按钮由慢至快调节器到所需的转速；

拉

以上的丝时，需在捉头机上拔头；

按生产号、材质、芯数、根数，过秤把每次所需拉的铁筒子清理干净后再进行使用。

拉好后的丝均匀的缠绕在铁筒子上，用粉笔作好相应的标识。

把拉好的每一档待退火保温丝按要求运送到井式炉退火处或运送到小机拉拔处整齐堆放，并把工序流程卡插在筒子或丝上。

5、管道炉退火：

接通总电源；

打开氨分解炉开关按钮，并打开排污阀，待排污口闻不到氨气味后关闭排污阀；氨分解炉要达到800℃时才能进液氨。

根据记录本打开一组或二组工作进和工作出按钮；例如：一组在工作二组进行再生时，先打开一组工作进和工作出阀门，然后再打开二组再生进和再生出阀门，再将电器转换开关指向II组，并调节温控仪温度至200℃，再调节再生流量为至少0.50NM3/n，加温6小时后，将电器转换开关转向零位，待干燥器温度降至50℃以下时，可关闭再生流量并关闭再生的阀门待用。(24小时转换一次)

启动电炉三组工作通电按钮，当温控仪温度设定到温400℃后保温1小时，再设定到600℃再保温1小时，待马弗罐热胀伸出后再进行下一阶段的升温到规定温度；

依次打开氨气通气阀、冷却水、固定限位螺栓后开始退火；

将丝的一端从盘车上拿出送进炉洞中按不同规格丝的工艺要求速度；进行手工推及机械转速收放至收线盘中；

退火结束后，切断电源、松开限位螺栓、关闭冷却水，待管道炉温降至600℃以下后，关闭氨分解炉，最后切断总电源；

上述退火工序需重复7次。

6、保温：

核对工序流程卡上产品的型号、规格无误，将需退火已清洗晾干的丝运到井式炉旁；

打开炉盖，然后从炉底自下而上排列好金属丝，放好后盖上炉盖，拧紧螺丝；

将其中的空气抽净后，通入保护气体氮气，然后用运行吊车将炉胆送入加热炉膛内，接上自来水管后通电加热；

退火过程注意保持炉内压力基本稳定0.3MPa，炉的内、外温根据不同产品规格要求进行调整、控制；

达到规定要求的温度、时间后，将已退火完毕的炉胆吊出，待炉温降至90℃，方可取出。

7、绕线：

分清型号、规格、生产号，理清头子，将尺寸、规格接近的铁轴旋紧、固定在绕线机的固定螺杆上；

将金属丝头子(高温丝为12个头子，不锈钢丝为10个头子)及塑料线经缠绕从模孔中穿过，直接绕滚筒上，开机进行绕线；

待金属丝绕满滚筒后停机，每圈用塑料绳扎紧；

复绕塑料线的每捆重量大小应一样，用磅秤称重在13~26KG，即可剪断，如遇结头及铁盘上丝结束了好几个，视情况剪断，不一定要规定重量；

已绕好塑料线的金属丝，插好工序流程卡后堆放在指定位置。

8、酸洗：

将酸洗槽清洗干净，生产场所打扫干净；

将所需使用的桶、工具、器具清洗干净无杂物后，准备待用；

表面清洗干净的金属丝浸没在已按规定浓度配好酸液的酸丝池内(一般为浓度98％的硝酸1份加水4份)；

酸洗时，应经常用温度计测量，使酸液温度保持在50℃~65℃的范围内，

待表面镀层溶解露出纤维后，重新换酸液酸洗，直至镀层全部溶解不反应为止；酸洗过程应经常翻动，使反应充分、完全；

用洁净的自来水清洗至干净为止；

放入一定浓度的碱性溶液浸泡30分钟，一般翻动3-5次；

最后用蒸馏水清洗干净，塑料袋包扎好。

9、清洗：

经酸洗后的丝，应分清生产号，点好根数，验收纤维有无铜，清洗干净否；

先用过滤自来水清洗，然后用蒸馏水清洗两次，再用过滤自来水清洗干净；

清洗好的纤维需放在超声波里煮，煮时一定要放在架子里面，每次煮5-6分钟；

煮好的纤维还需再用蒸馏水、自来水清洗；

然后把每根纤维理顺套在盘车上，把丝理在塑料盘里；

拆塑料线时，不能把纤维剪断，塑料线不能拆得太长，剪断塑料线时，不能使塑料线屑丢在纤维里；

到超声波里净丝，根据用户要求盘花型，超声波里的水放一桶热水，一盆蒸馏水，再放满清水，一次最多能漂3根纤维；

漂洗干净的丝用布包好后放入脱水机内，每次脱水时摆放重量均衡的两根丝，以减小机器的振动，无水流出时即可停机；

10、烘干：

烘箱温度，316L纤维温度控制在80-100℃，高温纤维控制在120-140℃；根据烘箱内纤维的多少掌握烘干时间。

11、成品包装、入库：

烘干后的丝分清生产号、材质，收好工序流程卡；

验收每根纤维有无束断、束毛、粘连等，如有必须整理后卷进，再包头；

所盘花纹要求平整、纤维头明显放于纤维上面；在称重后贴好标签，装入塑料袋，封口后入库。

本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims

1、一种金属纤维丝，其组成包含以下组分，以wt.％表示：

2.如权利要求1所述的金属纤维丝，其特征在于：其组成包含以下组分，以wt.％表示：

3.如权利要求1所述的金属纤维丝，其特征在于：其组成包含以下组分，以wt.％表示：

4.如权利要求1所述的金属纤维丝，其特征在于：其组成包含以下组分，以wt.％表示：

5.如权利要求1所述的金属纤维丝，其特征在于：其组成包含以下组分，以wt.％表示：

6.如权利要求1所述的金属纤维丝，其特征在于：其组成包含以下组分，以wt.％表示：

7.一种根据权利要求1所述的金属纤维丝的制作工艺，依次包括以下工序：进料、电镀、装管、直拨、拉拔、退火、保温、绕线、酸洗、清洗、烘干、入库，其特征在于：所述的电镀工序包括以下步骤：①配制清洗、预镀、主镀、钝化所需镀液，循环使充分混合至均匀；②检查所镀原料，分清材质、类别后装入放线杆，依次打开清洗、预镀、主镀三槽镀液；③将金属线从放线处按串绕数依次通过清洗、预镀、主镀、钝化、烘箱至收线盘；④在金属线经过预镀槽同时，调节预镀电流、电压，使电压小于等于4伏，电流范围100-200安，金属线经过主镀槽的同时，调节主镀槽的电流、电压，使电压小于等于7伏，电流范围1500-2400安；⑤金属线串至收线盘时打开收线盘，调节其回收转动速度，使之与主镀机传动速度同步。

8.根据权利要求7所述的金属纤维丝的制作工艺，其特征在于：所述电镀工序的步骤①中，预镀溶液PH值为1.0-1.8，主镀溶液PH值为0.5-1.2。

9.根据权利要求7所述的金属纤维丝的制作工艺，其特征在于：所述的拉拨工序包括以下步骤：①将丝头从模孔正面按工艺流程要求规格依次穿过模子，并将模子一只只整齐排列在模架上，至出口时在滚轴上绕3-4圈后再转到收线筒子上；②开水箱机通电后按转速按钮由慢至快调节器到所需的转速，并用自来水作润滑剂，水箱内2个滚轴的转动速度控制在15-20转/分；(③拉

1.14以上的丝时，需在捉头机上拔头。

10.根据权利要求7所述的金属纤维丝的制作工艺，其特征在于：所述的退火工序包括以下步骤：①将金属丝放入管道炉内，温控仪温度设定到400℃后保温1小时，再设定到600℃保温1小时，待马弗罐热胀伸出后再进行下一阶段的升温到800℃，依次打开氨气通气阀、冷却水、固定限位螺栓后开始退火；②将金属丝的一端从盘车上拿出送进炉洞中按不同规格丝的工艺要求速度进行手工推及机械转速收放至收线盘中；③退火结束后，切断电源、松开限位螺栓、关闭冷却水，待管道炉温降至600℃以下后，关闭氨分解炉，最后切断总电源，以上工序重复6-7次；④打开井式炉盖，排列好金属丝后盖上炉盖，退火过程注意保持炉内压力基本稳定0.3兆帕，炉的内、外温度根据不同产品规格要求进行调整、控制；⑤达到规定要求的温度、时间后，将已退火完毕的炉胆吊出，待炉温降至90℃取出。