CN102000958A - 铜合金管板的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜合金管板的生产方法，包含以下步骤：熔炼、成份分析、浇铸、锯切、加热、轧制、断切、平整、分切、机加工；本发明的优点：用铜、锡、锌、镍、铝、铁、铅等金属元素配方熔炼、连铸连轧而成的，即一次成型，能做精加工1000mm-2000mm以上大尺寸的铜合金管板，从熔炼--交付加工后的产品一站式服务，通过本发明生产方法的铜合金管板成份准确、各金属分子结构分布均匀，有效地保证了产品的质量，通过有关用户的检测，还具有热传导性能好、耐腐蚀、延伸率高、强度大且宜加工切削等优势；通过本发明生产方法所做的铜合金管板，广泛应用在国内外舰船、电站、石油化工企业用热交换器核心部件上。
Description
技术领域
本发明涉及一种主要应用在国内外舰船、电站、石油化工企业用热交换器核心部件上的铜合金管板，尤其是一种铜合金管板的生产方法的改进。
背景技术
目前国内通常只能单单选择机加工1000mm以下尺寸或者单单熔炼铜合金管板。对精加工1000mm以上大尺寸的铜合金管板，需采取二次加工的方法，即挤压成铜合金管板坯，轧制后铜合金管板坯从加热炉取出，待冷却，然后再进行断切成所需规格的成品，因此工艺时间长、技术设备投资成本高，购买设备要花费上亿元。
发明内容
本发明针对上述存在的技术缺陷，提出了一种可一次性成型、工艺时间短、质量稳定的铜合金管板的生产方法。
本发明的技术方案是这样实现的：一种铜合金管板的生产方法，其步骤如下：
1)、熔炼：采用工频感应熔炉或者其他感应炉，待熔炉升温至900℃左右时投放铜，待铜熔化后进行保温，等待温度降下后，低温加锌，然后在加铅进行搅拌，使铅锌铜充分混合均匀，然后再加入清渣剂，以6kg/炉为准，保持5分钟，最后覆盖木炭，升温至950℃-980℃出炉；
2)、成份分析：采用光谱分析仪，严格按照配料工艺进行配料，搅拌铜水捞渣后从炉子中部取样，按照客户不同要求参照国际、国内标准或实行企业标准；配料成分在下述范围内：铜59-63％、铝0-0.4％、砷0-0.03％、铁0.2-0.3％、镍0-0.35％、铅0.4-0.6％、锡0-0.35％、锌余量；
3)、浇铸：硼砂2-3kg，浇速1-10m/小时，其间开始慢速，出结晶后调至正常速度，水压2-2.5kg，其间开始小水压，出结晶后调至正常水压范围；
4)、锯切：采用卧式带锯床或者其他锯切机，打开主电源开关，将进刀速度调节阀顺时针旋转到底，打开冷却液开关，按下手柄开关，开始锯切；
5)、加热：采用加热炉，铜锭坯料入模筒后，慢速加热，对温度进行测试，温度控制在600-900℃，时间为3-8小时，控制好温度后，对铜锭循环进出模筒准备挤压成铜合金管板坯；
6)、轧制：铜合金管板坯从加热炉取出，将铜合金管板坯吊装至移动滚轮中心位置，使轧制时两边受力均匀，根据铜合金管板坯厚度调节碾压滚轮间的高度，每一次碾压根据厚度调节碾压滚轮间的高度依次递减，厚10-15mm，薄5-10mm轧制成客户要求的厚度；
7)、断切：通过断切机断切成比客户要求的尺寸略大，以方便下一道工序的生产；
8)、平整：采用平整器或者平矫机，当铜管板在加热炉中取出后经轧制、断切后需要放置在平整板的中间部位，调整好铜合金管板坯的受力面，检测平整时铜合金管板坯温度，开启手动下压按钮进行平整，后推至滚轮，等待冷却，平整完成；
9)、分切：将平整后的板材，采用分切机，分切成半成品；
10)、机加工：经铣床、数控加工中心等机械设备加工至制成产品。
进一步，所述加热步骤中，所述铜锭循环进出模筒准备挤压的气压为6kg。
进一步，所述轧制步骤中，所述铜合金管板坯轧制的温度低于550℃不得碾压，防止铜管板开裂。
本发明生产方法中：硼砂为结晶器液面覆盖剂，从苏州市化工试剂销售店购买，具有彻底隔绝空气、防止氧化的作用；清渣剂，也从苏州市化工试剂销售店购买，具有清除炉内渣滓的作用；光谱分析仪从苏州市光学仪表仪器商店购得；铜锭坯从华东有色金属材料市场采购；工频感应熔炉或者其他感应炉、卧式带锯床或者其他锯切机、加热炉、移动滚轮、断切机、平整器或者平矫机，均从苏州市机械设备供销公司购置。
本发明的优点：
1、用铜、锡、锌、镍、铝、铁、铅等金属元素配方熔炼、连铸连轧而成的，从熔炼--交付加工后的产品一站式服务，即一次性成型；
2、通过本发明生产方法的铜合金管板成份准确、各金属分子结构分布均匀，有效地保证了产品的质量；
3、通过有关用户的检测，还具有热传导性能好、耐腐蚀、延伸率高、强度大且宜加工切削等优势。
附图说明
下面通过附图对本发明作更进一步的描述。
图1为本发明铜合金管板的生产方法的工艺流程图。
具体实施方式
实施例一
从图1中可以清楚地看出，一种铜合金管板的生产方法，其加工步骤如下：
1)、熔炼：采用工频感应熔炉或者其他感应炉，待熔炉升温至900℃左右时投放铜，待铜熔化后进行保温，等待温度降下后，低温加锌，然后在加铅进行搅拌，使铅锌铜充分混合均匀，然后再加入清渣剂(6kg/炉)，保持5分钟，最后覆盖木炭，升温至950℃-980℃出炉；
2)、成份分析：采用光谱分析仪，严格按照配料工艺进行配料，搅拌铜水捞渣后从炉子中部取样，按照客户不同要求参照国际、国内标准或实行企业标准；配料成分在下述范围内：铜59-63％、铝0-0.4％、砷0-0.03％、铁0.2-0.3％、镍0-0.35％、铅0.4-0.6％、锡0-0.35％、锌余量；
3)、浇铸：硼砂2-3kg，浇速1-10m/小时(开始慢速，出结晶后调至正常速度)，水压2-2.5kg(开始小水压，出结晶后调至正常水压范围)；
4)、锯切：采用卧式带锯床或者其他锯切机，打开主电源开关，将进刀速度调节阀顺时针旋转到底，打开冷却液开关，按下手柄开关，开始锯切；
5)、加热：采用加热炉，铜锭坯料入模筒后，慢速加热，对温度进行测试(注：温度为600-900℃)，时间为3-8小时，控制好温度后，对铜锭循环进出模筒准备挤压成铜合金管板坯(注：气压为6kg)，不同的牌号和不同的板材采用的温度和时间有所不同；
6)、轧制：铜合金管板坯从加热炉取出，将铜合金管板坯吊装至移动滚轮中心位置，使轧制时两边受力均匀，根据铜合金管板坯厚度调节碾压滚轮间的高度，每一次碾压根据厚度调节碾压滚轮间的高度依次递减，厚10-15mm，薄5-10mm轧制成客户要求的厚度；
7)、断切：通过断切机断切成比客户要求的尺寸略大，以方便下一道工序的生产；
8)、平整：采用平整器或者平矫机，当铜合金管板坯在加热炉中取出后经轧制、断切后需要放置在平整板的中间部位，调整好铜合金管板坯的受力面，检测平整时铜合金管板坯温度，开启手动下压按钮进行平整，后推至滚轮，等待冷却，平整完成；
9)、分切：将平整后的板材，采用分切机，分切成客户指定的板材半成品；
10)、机加工：经铣床、数控加工中心等机械设备加工成客户指定的产品。
实施例二
一种CW715R规格的铜合金管板的生产方法，其加工步骤如下：
1)、熔炼：采用工频感应熔炉或者其他感应炉，待熔炉升温至900℃左右时投放铜，待铜熔化后进行保温，等待温度降下后，低温加锌，然后在加铅进行搅拌，使铅锌铜充分混合均匀，然后再加入清渣剂(6kg/炉)，保持5分钟，最后覆盖木炭，升温至955℃-980℃出炉；
2)、成份分析：采用光谱分析仪，严格按照配料工艺进行配料，搅拌铜水捞渣后从炉子中部取样，按照客户不同要求参照国际、国内标准或实行企业标准；配料成分在下述范围内：铜59-60.7％、铝0.1-0.5％、砷0-0.05％、铁0.1-0.4％、镍0.2-0.5％、铅0.3-0.7％、锡0.3-0.6％、锌余量；
3)、浇铸：硼砂2.5kg，浇速2-10m/小时(开始慢速，出结晶后调至正常速度)，水压2-2.5kg(开始小水压，出结晶后调至正常水压范围)；
4)、锯切：采用卧式带锯床或者其他锯切机，打开主电源开关，将进刀速度调节阀顺时针旋转到底，打开冷却液开关，按下手柄开关，开始锯切；
5)、加热：采用加热炉，铜锭坯料入模筒后，慢速加热，对温度进行测试(注：温度为800-850℃)，时间为6-8小时，控制好温度后，对铜锭循环进出模筒准备挤压成铜合金管板坯(注：气压为6kg)；
6)、轧制：铜合金管板坯从加热炉取出，将铜合金管板坯吊装至移动滚轮中心位置，使轧制时两边受力均匀，根据铜合金管板坯厚度调节碾压滚轮间的高度，每一次碾压调节碾压滚轮间的高度依次递减5-15mm，温度低于550℃不得碾压，防止铜管板开裂；
7)、断切：通过断切机断切成比客户要求的尺寸略大，以方便下一道工序的生产；
8)、平整：采用平整器或者平矫机，当铜合金管板坯在加热炉中取出后经轧制、断切后需要放置在平整板的中间部位，调整好铜合金管板坯的受力面，检测平整时铜合金管板坯温度，开启手动下压按钮进行平整，后推至滚轮，等待冷却，平整完成；
9)、分切：将平整后的板材，采用分切机，分切成客户指定的板材半成品；
10)、机加工：经铣床、数控加工中心等机械设备加工成CW715R规格的铜合金管板。
实施例三
一种HSn62-1铜合金管板的生产方法，其加工步骤如下：
1)、熔炼：采用工频感应熔炉或者其他感应炉，待熔炉升温至900℃左右时投放铜，待铜熔化后进行保温，等待温度降下后，低温加锌，然后在加铅进行搅拌，使铅锌铜充分混合均匀，然后再加入清渣剂(6kg/炉)，保持5分钟，最后覆盖木炭，升温至960℃-980℃出炉；
2)、成份分析：采用光谱分析仪，严格按照配料工艺进行配料，搅拌铜水捞渣后从炉子中部取样，按照客户不同要求参照国际、国内标准或实行企业标准；配料成分在下述范围内：铜61-63％、铝0.1％、铁0.1％、镍0.5％、铅0.1％、锡0.7-1.1％、锌余量；
3)、浇铸：硼砂3kg，浇速3-10m/小时(开始慢速，出结晶后调至正常速度)，水压2-2.5kg(开始小水压，出结晶后调至正常水压范围)；
4)、锯切：采用卧式带锯床或者其他锯切机，打开主电源开关，将进刀速度调节阀顺时针旋转到底，打开冷却液开关，按下手柄开关，开始锯切；
5)、加热：采用加热炉，铜锭坯料入模筒后，慢速加热，对温度进行测试(注：温度为850-900℃)，时间为7-8小时，控制好温度后，对铜锭循环进出模筒准备挤压成铜合金管板坯(注：气压为6kg)；
6)、轧制：铜合金管板坯从加热炉取出，将铜合金管板坯吊装至移动滚轮中心位置，使轧制时两边受力均匀，根据铜合金管板坯厚度调节碾压滚轮间的高度，每一次碾压调节碾压滚轮间的高度依次递减5-15mm，温度低于550℃不得碾压，防止铜管板开裂；
7)、断切：通过断切机断切成比客户要求的尺寸略大，以方便下一道工序的生产；
8)、平整：采用平整器或者平矫机，当铜合金管板坯在加热炉中取出后经轧制、断切后需要放置在平整板的中间部位，调整好铜合金管板坯的受力面，检测平整时铜合金管板坯温度，开启手动下压按钮进行平整，后推至滚轮，等待冷却，平整完成；
9)、分切：将平整后的板材，采用分切机，分切成客户指定的板材半成品；
10)、机加工：经铣床、数控加工中心等机械设备加工成HSn62-1铜合金管板。
实施例四
一种H62铜合金管板的生产方法，其加工步骤如下：
1)、熔炼：采用工频感应熔炉或者其他感应炉，待熔炉升温至900℃左右时投放铜，待铜熔化后进行保温，等待温度降下后，低温加锌，然后在加铅进行搅拌，使铅锌铜充分混合均匀，然后再加入清渣剂(6kg/炉)，保持5分钟，最后覆盖木炭，升温至955℃-980℃出炉；
2)、成份分析：采用光谱分析仪，严格按照配料工艺进行配料，搅拌铜水捞渣后从炉子中部取样，按照客户不同要求参照国际、国内标准或实行企业标准；配料成分在下述范围内：铜60.6-63.5％、铁0.15％、镍0.5％、铅0.08％、锌余量；
3)、浇铸：硼砂2kg，浇速4-9m/小时(开始慢速，出结晶后调至正常速度)，水压2-2.5kg(开始小水压，出结晶后调至正常水压范围)；
4)、锯切：采用卧式带锯床或者其他锯切机，打开主电源开关，将进刀速度调节阀顺时针旋转到底，打开冷却液开关，按下手柄开关，开始锯切；
5)、加热：采用加热炉，铜锭坯料入模筒后，慢速加热，对温度进行测试(注：温度为830-900℃)，时间为5.5-8小时，控制好温度后，对铜锭循环进出模筒准备挤压成铜合金管板坯(注：气压为6kg)；
6)、轧制：铜合金管板坯从加热炉取出，将铜合金管板坯吊装至移动滚轮中心位置，使轧制时两边受力均匀，根据铜合金管板坯厚度调节碾压滚轮间的高度，每一次碾压调节碾压滚轮间的高度依次递减5-15mm，温度低于550℃不得碾压，防止铜合金管板坯开裂；
7)、断切：通过断切机断切成比客户要求的尺寸略大，以方便下一道工序的生产；
8)、平整：采用平整器或者平矫机，当铜合金管板坯在加热炉中取出后经轧制、断切后需要放置在平整板的中间部位，调整好铜合金管板坯的受力面，检测平整时铜合金管板坯温度，开启手动下压按钮进行平整，后推至滚轮，等待冷却，平整完成；
9)、分切：将平整后的板材，采用分切机，分切成客户指定的板材半成品；
10)、机加工：经铣床、数控加工中心等机械设备加工成H62铜合金管板。
实施例五
一种C4621铜合金管板的生产方法，其加工步骤如下：
1)、熔炼：采用工频感应熔炉或者其他感应炉，待熔炉升温至900℃左右时投放铜，待铜熔化后进行保温，等待温度降下后，低温加锌，然后在加铅进行搅拌，使铅锌铜充分混合均匀，然后再加入清渣剂(6kg/炉)，保持5分钟，最后覆盖木炭，升温至960℃-980℃出炉；
2)、成份分析：采用光谱分析仪，严格按照配料工艺进行配料，搅拌铜水捞渣后从炉子中部取样，按照客户不同要求参照国际、国内标准或实行企业标准；配料成分在下述范围内：铜61-64、铝0、砷0、铁0.1、镍0、铅0.2、锡0.7-1.5、锌余量；
3)、浇铸：硼砂3kg，浇速3.5-10m/小时(开始慢速，出结晶后调至正常速度)，水压2-2.5kg(开始小水压，出结晶后调至正常水压范围)；
4)、锯切：采用卧式带锯床或者其他锯切机，打开主电源开关，将进刀速度调节阀顺时针旋转到底，打开冷却液开关，按下手柄开关，开始锯切；
5)、加热：采用加热炉，铜锭坯料入模筒后，慢速加热，对温度进行测试(注：温度为700-900℃)，时间为4.5-8小时，控制好温度后，对铜锭循环进出模筒准备挤压成铜合金管板坯(注：气压为6kg)；
6)、轧制：铜合金管板坯从加热炉取出，将铜合金管板坯吊装至移动滚轮中心位置，使轧制时两边受力均匀，根据铜合金管板坯厚度调节碾压滚轮间的高度，每一次碾压调节碾压滚轮间的高度依次递减5-15mm，温度低于550℃不得碾压，防止铜合金管板坯开裂；
7)、断切：通过断切机断切成比客户要求的尺寸略大，以方便下一道工序的生产；
8)、平整：采用平整器或者平矫机，当铜合金管板坯在加热炉中取出后经轧制、断切后需要放置在平整板的中间部位，调整好铜合金管板坯的受力面，检测平整时铜合金管板坯温度，开启手动下压按钮进行平整，后推至滚轮，等待冷却，平整完成；
9)、分切：将平整后的板材，采用分切机，分切成客户指定的板材半成品；
10)、机加工：经铣床、数控加工中心等机械设备加工成C4621铜合金管板。
上述专利方法生产的产品，其中：CW715R铜合金管板是国外(欧洲)电站热交换器核心部件，主要用于大型化工企业冷却散热板上；HSn62-1铜合金管板是国内核潜艇、电站热交换器核心部件；H62铜合金管板是国内核潜艇、电站热交换器核心部件；C4621铜合金管板是国外(亚洲日本等)电站热交换器核心部件、主要用于大型化工企业冷却散热板上。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种铜合金管板的生产方法，其特征是：所述步骤如下：
1)、熔炼：采用工频感应熔炉或者其他感应炉，待熔炉升温至900℃左右时投放铜，待铜熔化后进行保温，等待温度降下后，低温加锌，然后在加铅进行搅拌，使铅锌铜充分混合均匀，然后再加入清渣剂，以6kg/炉为准，保持5分钟，最后覆盖木炭，升温至950℃-980℃出炉；
2)、成份分析：采用光谱分析仪，严格按照配料工艺进行配料，搅拌铜水捞渣后从炉子中部取样；配料成分在下述范围内：铜59-63％、铝0-0.4％、砷0-0.03％、铁0.2-0.3％、镍0-0.35％、铅0.4-0.6％、锡0-0.35％、锌余量；
3)、浇铸：硼砂2-3公斤，浇速1-10m/小时，其间开始慢速，出结晶后调至正常速度，水压2-2.5kg，其间开始小水压，出结晶后调至正常水压范围；
4)、锯切：采用卧式带锯床或者其他锯切机，打开主电源开关，将进刀速度调节阀顺时针旋转到底，打开冷却液开关，按下手柄开关，开始锯切；
5)、加热：采用加热炉，铜锭坯料入模具后，慢速加热，对温度进行测试，温度控制在600-900℃，时间为3-8小时，控制好温度后，对铜锭循环进出模具准备挤压成铜合金管板坯；
6)、轧制：铜合金管板坯从加热炉取出，将铜合金管板坯吊装至移动滚轮中心位置，使轧制时两边受力均匀，根据铜合金管板坯厚度调节碾压滚轮间的高度，每一次碾压根据厚度调节碾压滚轮间的高度依次递减，厚10-15mm，薄5-10mm轧制成客户要求的厚度；
7)、断切：通过断切机断切成比客户要求的尺寸略大，以方便下一道工序的生产；
8)、平整：采用平整器或者平矫机，当铜合金管板坯在加热炉中取出后经轧制、断切后需要放置在平整板的中间部位，调整好铜合金管板坯的受力面，检测平整时铜合金管板坯温度，开启手动下压按钮进行平整，后推至滚轮，等待冷却，平整完成；
9)、分切：将平整后的板材，采用分切机，分切成半成品；
10)、机加工：经铣床、数控加工中心等机械设备加工制成规格产品。
2.根据权利要求1所述的铜合金管板的生产方法，其特征是：所述加热步骤中，所述铜锭循环进出模筒准备挤压的气压为6kg。
3.根据权利要求1所述的铜合金管板的生产方法，其特征是：所述轧制步骤中，所述铜合金管板坯轧制的温度低于550℃不得碾压，防止铜合金管板坯开裂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110406 |