CN107052706B - 大盘重HNi65-5镍黄铜管的生产工艺 - Google Patents
大盘重HNi65-5镍黄铜管的生产工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种大盘重HNi65‑5镍黄铜管的生产工艺，属于金属压延技术领域。其通过水平连铸空心铸锭的制备、行星轧机轧制大盘重盘管的制备、二联拉连续拉伸、再结晶退火和盘拉等制备得到大盘重HNi65‑5镍黄铜盘管。本发明解决了挤压法生产管子重量轻、成材率低、成本高等问题。本发明制造工序简单、成材率高、温度速度易控、产品流转周期短、便于成批量生产而且可以生产出200kg以上大盘重HNi65‑5镍黄铜盘管。
Description
技术领域
本发明涉及一种大盘重HNi65-5镍黄铜管的生产工艺，属于金属压延技术领域。
背景技术
传统的HNi65-5黄铜合金管采用挤压方法，成品重量轻，成材率低、成本高。
水平连铸、行星轧机轧制、联拉盘拉技术具有设备投资少、加工率大、结构紧凑、操作简便、能耗低等优点，国内外行星轧机轧制紫铜盘管工艺成熟、己被广泛应用。
但要生产HNi65-5黄铜合金盘管，按紫铜的工艺轧管坯就难以实现了，因HNi65-5镍黄铜合金铸坯在450～700℃时塑性较差，三辊行星轧机在轧制过程中会导致管材开裂以及拉制盘管后再结晶退火等问题让国内企业一直没有完善解决，由此制约着市场向大盘重HNi65-5镍黄铜管的生产工艺的发展。
基于上述背景下，在行星轧机上轧出优质的Ф48*2～2.5盘管坯和盘管的再结晶退火技术，成为整个HNi65-5镍黄铜合金盘生产过程中的一个重要环节，同时可大幅降低生产成本。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，从而提供一种大盘重HNi65-5镍黄铜管的生产工艺，解决了行星轧机进行轧制HNi65-5镍黄铜管时存在管材开裂以及拉制盘管再结晶退火等难题。
按照本发明提供的技术方案，一种大盘重HNi65-5镍黄铜管的生产工艺，步骤如下：
（1）空心铸锭的制备：将电解铜、电解镍、锌锭原材料配比，在水平连铸的熔炼炉熔化、在连铸炉上连续铸造出需要重量的空心铸锭；
（2）行星轧制盘管的制备：步骤（1）所得空心铸锭在铣面机上将外表铣面后进行行星轧制成完全再结晶状态的大盘重管子并收卷成HNi65-5镍黄铜盘管；
（3）二联拉拉伸：对步骤（2）所得HNi65-5镍黄铜盘管进行二联拉连续拉伸，拉伸内外润滑油用自挥发性润滑油，并收卷在料盘内；
（4）再结晶退火：将步骤（3）所得收卷的盘管放入钟罩炉内，先抽真空，然后加入作为保护还原气体的氮气和氢气，加热进行完全再结晶退火；
（5）盘拉：将步骤（4）所得完全再结晶退火的HNi65-5镍黄铜盘管在倒立式圆盘拉机上盘拉并收卷成盘管，盘拉内外润滑油用自挥发性润滑油；
（6）重复：根据产品规格和工艺要求重复步骤（4）-（5）直到盘拉到所需规格，得到大盘管初品；
（7）后处理：对步骤（6）所得大盘管初品根据产品需求进行缠绕和热处理，即得到大盘重HNi65-5镍黄铜管。
所述大盘重HNi65-5镍黄铜管的生产工艺，具体步骤如下：
（1）空心铸锭的制备：按照电解铜：电解镍：锌锭按质量比64.5：30：5.5，按此配比加入水平连铸炉的熔炼炉内在1100-1150℃熔化，精炼14-16min，随后在连铸炉连续铸造出外径为Φ75-100mm，内孔为Φ30-50mm的空心铸锭，单根铸锭重量在300-500kg；
（2）行星轧制盘管的制备：步骤（1）制备所得空心铸锭在铣面机上将外表单边铣0.3-0.8mm，进行行星轧制成外径成直径Φ45-52mm，壁厚2-3mm的完全再结晶状态的管子并收卷成Φ2000-3000mm的HNi65-5镍黄铜盘管，行星轧制温度控制在720～800℃；
（3）二联拉拉伸：对步骤（2）所得HNi65-5镍黄铜盘管进行二联拉拉伸，第一道拉伸外径42-48mm，壁厚1.6-2.5mm，第二道拉伸外径30-35mm，壁厚1.3-2mm并收卷在直径Φ3000mm高800mm的料盘内，内外润滑油用自挥发性润滑油；
（4）再结晶退火：将步骤（3）所得管子放在Φ3200mm直径的钟罩炉内先抽真空到-0.1MPa以下，然后加入作为保护还原气体的氮气和氢气，其中氢气体积比为2%-10%，加热到560-680℃，保温1-2h进行完全再结晶退火，等炉胆内气氛温度冷却到80℃以下即可打开炉胆，取出铜管；
（5）盘拉：将步骤（4）所得完全再结晶退火的HNi65-5镍黄铜盘管在Φ2200mm倒立式圆盘拉机上盘拉，盘管在Φ2200mm倒立式圆盘拉机上盘拉2～3道，总延伸系数为1.5～2.8，收卷在直径Φ3000mm高800mm的料盘内；盘拉内外润滑油用自挥发性润滑油；
（6）重复：根据产品规格和工艺要求重复步骤（4）-（5）直到盘拉到所需规格，得到大盘管初品；
（7）后处理：对步骤（6）所得大盘管初品根据产品要求进行缠绕和热处理；在Φ1100-1800mm井式炉内热处理，先抽真空到-0.1MPa以下，然后加入作为保护还原气体的氮气和氢气，其中氢气体积比为2%-10%，加热到560-680℃，保温1-2小时，炉胆内气氛温度冷却到50℃以下即可开炉将铜管包装，得到大盘重HNi65-5镍黄铜管。
本发明的有益效果：本发明解决了行星轧机进行轧制大盘重HNi65-5镍黄铜管时存在“中温脆性区”，导致管材开裂的难题，轧制出的大盘重HNi65-5镍黄铜管不旋转、螺距均匀、表面光滑，成材率高、后续加工经过探伤每千米缺陷在5个以内。本发明制造工序简单、温度速度易控、产品流转周期短、便于成批量生产而且可以生产出200kg以上大盘重HNi65-5镍黄铜盘管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如：成品外径Φ19mm，壁厚1mm，状态为退火软态的HNi65-5镍黄铜盘管生产工艺包括如下步骤：
（1）空心铸锭的制备：按照电解铜：电解镍：锌锭按质量比64.5：30：5.5，按此配比加入熔炼炉内在1130℃±20℃熔化，精炼15min，随后连续铸造出外径为Φ90mm，内孔为Φ40mm的空心铸锭，单根铸锭重量在300kg；
（2）盘管的制备：步骤（1）制备所得空心铸锭在铣面机上将外表单边铣0.5mm，进行行星轧制成外径成直径Φ48mm，壁厚2.2mm的完全再结晶状态的管子并收卷成Φ2000mm的HNi65-5镍黄铜盘管，行星轧制温度控制在780±20℃，冷却水压0.55MPa，流量3800L/h；
（3）二联拉拉伸：对步骤（2）所得HNi65-5镍黄铜盘管进行二联拉拉伸，第一道拉伸外径40mm，壁厚1.7mm，第二道拉伸外径30mm，壁厚1.5mm并收卷在直径Φ3000mm高800mm的料盘内，内外润滑油用自挥发性润滑油；
（4）结晶退火：将步骤（3）所得管子放在Φ3200mm直径的钟罩炉内先抽真空到-0.1MPa以下，然后加入作为保护还原气体的氮气和氢气，其中氢气体积比为2%，加热到560℃，保温1h进行完全再结晶退火，等炉胆内气氛温度冷却到80℃以下即可打开炉胆，取出铜管；
（5）盘拉：将步骤（4）所得完全再结晶退火的HNi65-5镍黄铜盘管在Φ2200mm倒立式圆盘拉机上盘拉，盘管在Φ2200mm倒立式圆盘拉机上盘拉2道，第一道拉伸外径24mm，壁厚1.2mm，第二道拉伸外径19mm，壁厚1mm，收卷在直径Φ3000mm高800mm的料盘内；盘拉内外润滑油用自挥发性润滑油；
（6）后处理：对步骤（5）所得大盘管按要求进行缠绕成卷，在Φ1100mm井式炉内热处理，先抽真空到-0.1MPa以下，然后加入作为保护还原气体的氮气和氢气，其中氢气体积比为2%，加热到560℃，保温1小时，炉胆内气氛温度冷却到50℃以下即可开炉将铜管包装，得到大盘重HNi65-5镍黄铜管。
实施例2
如：成品外径Φ16mm，壁厚1.2mm，状态为退火软态的HNi65-5镍黄铜盘管生产工艺包括如下步骤：
（1）空心铸锭的制备：按照电解铜：电解镍：锌锭按质量比64.5：30：5.5，按此配比加入熔炼炉内在1130℃±20℃熔化，精炼15min，随后连续铸造出外径为Φ90mm，内孔为Φ40mm的空心铸锭，单根铸锭重量在300kg；
（2）盘管的制备：步骤（1）制备所得空心铸锭在铣面机上将外表单边铣0.5mm，进行行星轧制成外径成直径Φ48mm，壁厚2.2mm的完全再结晶状态的管子并收卷成Φ2000mm的HNi65-5镍黄铜盘管，行星轧制温度控制在780±20℃，冷却水压0.55MPa，流量3800L/h；
（3）二联拉拉伸：对步骤（2）所得HNi65-5镍黄铜盘管进行二联拉拉伸，第一道拉伸外径40mm，壁厚1.7mm，第二道拉伸外径30mm，壁厚1.5mm并收卷在直径Φ3000mm高800mm的料盘内，内外润滑油用自挥发性润滑油；
（4）结晶退火：将步骤（3）所得管子放在Φ3200mm直径的钟罩炉内先抽真空到-0.1MPa以下，然后加入作为保护还原气体的氮气和氢气，其中氢气体积比为2%，加热到560℃，保温1h进行完全再结晶退火，等炉胆内气氛温度冷却到80℃以下即可打开炉胆，取出铜管；
（5）盘拉：将步骤（4）所得完全再结晶退火的HNi65-5镍黄铜盘管在Φ2200mm倒立式圆盘拉机上盘拉，盘管在Φ2200mm倒立式圆盘拉机上盘拉3道，第一道拉伸外径24mm，壁厚1.25mm，第二道空拉外径19mm，自然增加壁厚（约1.3mm），第三道拉伸外径16mm，壁厚1.2mm，收卷在直径Φ3000mm高800mm的料盘内；盘拉内外润滑油用自挥发性润滑油；
（6）后处理：对步骤（5）所得大盘管按要求进行缠绕成卷，在Φ1100mm井式炉内热处理，先抽真空到-0.1MPa以下，然后加入作为保护还原气体的氮气和氢气，其中氢气体积比为10%，加热到560℃，保温1小时，炉胆内气氛温度冷却到50℃以下即可开炉将铜管包装，得到大盘重HNi65-5镍黄铜管。
实施例3
所述大盘重HNi65-5镍黄铜管的工艺，具体步骤如下：
如：成品外径Φ20mm，壁厚1.2mm，状态为退火软态的HNi65-5镍黄铜盘管生产工艺包括如下步骤：
（1）空心铸锭的制备：按照电解铜：电解镍：锌锭按质量比64.5：30：5.5，按此配比加入熔炼炉内在1130℃±20℃熔化，精炼15min，随后连续铸造出外径为Φ90mm，内孔为Φ40mm的空心铸锭，单根铸锭重量在300kg；
（2）盘管的制备：步骤（1）制备所得空心铸锭在铣面机上将外表单边铣0.5mm，进行行星轧制成外径成直径Φ48mm，壁厚2.2mm的完全再结晶状态的管子并收卷成Φ2000mm的HNi65-5镍黄铜盘管，行星轧制温度控制在780±20℃，冷却水压0.55MPa，流量3800L/h；
（3）二联拉拉伸：对步骤（2）所得HNi65-5镍黄铜盘管进行二联拉拉伸，第一道拉伸外径40mm，壁厚1.8mm，第二道拉伸外径30mm，壁厚1.65mm并收卷在直径Φ3000mm高800mm的料盘内，内外润滑油用自挥发性润滑油；
（4）结晶退火：将步骤（3）所得管子放在Φ3200mm直径的钟罩炉内先抽真空到-0.1MPa以下，然后加入作为保护还原气体的氮气和氢气，其中氢气体积比为2%，加热到560℃，保温1h进行完全再结晶退火，等炉胆内气氛温度冷却到80℃以下即可打开炉胆，取出铜管；
（5）盘拉：将步骤（4）所得完全再结晶退火的HNi65-5镍黄铜盘管在Φ2200mm倒立式圆盘拉机上盘拉，盘管在Φ2200mm倒立式圆盘拉机上盘拉2道，第一道拉伸外径25mm，壁厚1.36mm，第二道拉伸外径20mm，壁厚1.2mm，收卷在直径Φ3000mm高800mm的料盘内；盘拉内外润滑油用自挥发性润滑油；
（6）后处理：对步骤（5）所得大盘管按要求进行缠绕成卷，在Φ1100mm井式炉内热处理，先抽真空到-0.1MPa以下，然后加入作为保护还原气体的氮气和氢气，其中氢气体积比为8%，加热到560℃，保温1小时，炉胆内气氛温度冷却到50℃以下即可开炉将铜管包装，得到大盘重HNi65-5镍黄铜管。
Claims (1)
1.一种大盘重HNi65-5镍黄铜管的生产工艺，其特征是步骤如下：
（1）空心铸锭的制备：按照电解铜：电解镍：锌锭按质量比64.5：30：5.5，按此配比加入水平连铸的熔炼炉内在1100-1150℃熔化，精炼14-16min，随后在连铸炉内连续铸造出外径为Φ75-100mm，内孔为Φ30-50mm的空心铸锭，单根铸锭重量在300-500kg；
（2）行星轧制盘管的制备：步骤（1）制备所得空心铸锭在铣面机上将外表单边铣0.3-0.8mm，进行行星轧制成外径成直径Φ45-52mm，壁厚2-3mm的完全再结晶状态的管子并收卷成Φ2000-3000mm的HNi65-5镍黄铜盘管，行星轧制温度控制在720～800℃，冷却水压0.15～0.7MPa，流量1000～5000L/h；
（3）二联拉拉伸：对步骤（2）所得HNi65-5镍黄铜盘管进行二联拉拉伸，第一道拉伸外径42-48mm，壁厚1.6-2.5mm，第二道拉伸外径30-35mm，壁厚1.3-2mm并收卷在直径Φ3000mm高800mm的料盘内，内外润滑油用自挥发性润滑油；
（4）结晶退火：将步骤（3）所得管子放在Φ3200mm直径的钟罩炉内先抽真空到-0.1MPa，然后加入作为保护还原气体的氮气和氢气，其中氢气体积比为2%-10%，加热到560-680℃，保温1-2h进行完全再结晶退火，等炉胆内气氛温度冷却到80℃以下即可打开炉胆，取出铜管；
（5）盘拉：将步骤（4）所得完全再结晶退火的HNi65-5镍黄铜盘管在Φ2200mm倒立式圆盘拉机上盘拉，盘管在Φ2200mm倒立式圆盘拉机上盘拉2～3道收卷成盘，总延伸系数为1.5～2.8，收卷在直径Φ3000mm高800mm的料盘内；盘拉内外润滑油用自挥发性润滑油；
（6）重复：根据产品规格和工艺要求重复步骤（4）-（5）直到盘拉到所需规格，得到大盘管初品；
（7）后处理：对步骤（6）所得大盘管初品根据产品要求进行缠绕和热处理；在Φ1100-1800mm井式炉内热处理，先抽真空到-0.1MPa，然后加入作为保护还原气体的氮气和氢气，其中氢气体积比为2%-10%，加热到560-680℃，保温1-2小时，炉胆内气氛温度冷却到50℃以下即可开炉将铜管包装，得到大盘重HNi65-5镍黄铜管。
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