CN107716588A - 一种保持大直径薄壁白铜管退火圆度的生产工艺 - Google Patents

Abstract

一种保持大直径薄壁白铜管退火圆度的生产工艺，工艺流程步骤为：熔铸→锯切→挤压→锯切→拉伸→中间退火→成品拉伸→锯切→放入撑环→成品退火→取出撑环→检查和检测→包装；本发明通过对直径≥194mm，径厚比≥50的软态B10系列白铜薄壁管内的两端在成品退火工序前，使用T8A或H13钢质撑环可使直径≥194mm，径厚比≥50的B10系列白铜薄壁管，在退火炉加热室的退火高温下，由于撑环的支撑作用，管材的圆度仍可得到有效的保持；可使管材的圆度在成品退火后符合产品标准的要求，可使管材的圆度小于外径的2％，符合产品标准的要求，从而减少了再次拉伸的过程，保证了成品能够一次退火完成，降低了生产成本。

Description

一种保持大直径薄壁白铜管退火圆度的生产工艺

技术领域

本发明涉及有色金属材料加工技术领域，尤其是涉及一种保持大直径薄壁白铜管退火圆度的生产工艺。

背景技术

B10系列铜镍合金是指合金牌号为BFe10-1-1、BFe10-1.5-1、BFe10-1.6-1等Ni含量中位数为10.0％～10.5％、并添加有铁、锰等元素的合金。由于B10系列铜镍合金具有良好的耐腐蚀性和耐流动海水的冲刷腐蚀性能，且化学成分稳定，所以B10系列铜镍合金管被应用于制造船舶的海水管路、管附件。

船舶海水管路用B10系列铜镍合金管的规格为系列化规格，外径为8mm、10mm、12mm、15mm、16mm、18mm、20mm、22mm、25mm、28mm、30mm、35mm、38mm、42mm、44.5mm、54mm、57mm、76mm、89mm、108mm、133mm、159mm、194mm、219mm、267mm、324mm、368mm、419mm等通用固定外径值。管材的壁厚为0.6mm～12mm。举例来说，典型规格有φ44.5×1.5mm，φ89×2.5mm，φ159×3mm，φ194×3mm，φ219×3mm，φ267×3mm，φ324×4mm，φ368×4mm，φ419×5mm等。

船舶海水管路用直径≥194mm B10系列铜镍合金管材，管材供应长度一般要求为4～6米，典型常用规格包括：

公称外径194mm：φ194×2.5mm(径厚比77.6)，φ194×3.5mm(径厚比64.7)，φ194×4mm(径厚比48.5)，

公称外径219mm：φ219×3mm(径厚比73)，φ219×3.5mm(径厚比62.6)，φ219×4mm(径厚比54.8)，φ219×4.5mm(径厚比48.7)；

公称外径267mm：φ267×3mm(径厚比89)，φ267×3.5mm(径厚比76.2)，φ267×4mm(径厚比66.8)，φ267×4.5mm(径厚比59.3)，

公称外径324mm：φ324×4mm(径厚比81)，φ324×4.5mm(径厚比72)，φ324×5mm(径厚比64.8)，φ324×5.5mm(径厚比58.9)，φ324×6mm(径厚比54)，

公称外径368mm：φ368×4mm(径厚比92)，φ368×4.5mm(径厚比81.7)，φ368×5mm(径厚比73.6)，φ368×5.5mm(径厚比66.9)，φ368×6mm(径厚比61.3)，φ368×6.5mm(径厚比56.6)，

公称外径419mm：φ419×4mm(径厚比104.8)，φ419×5mm(径厚比83.8)

径厚比＝外径/壁厚

直径≥194mm，径厚比≥50的大直径薄壁管，在成品拉伸工序，成品拉伸出来后，管材的圆度由拉伸工具的圆度精度和管材的弹性变形决定，因成品拉伸工序为保证管材所需的精确的外径与壁厚值，采用的是减壁变形，变形时管材的圆度与拉伸模定径带和芯头定径带的圆度一致，而拉伸模定径带和芯头定径带圆度的加工精度要求为0.1mm以下；管材拉伸脱模后，管材圆度变化值主要受管材的弹性变形影响，而管材弹性变形量是有限的，所以管材的圆度仍是较好的，正常情况下，整支管材的圆度(在同一横截面最大外径减最小外径值)小于

成品拉伸后的直径≥194mm，径厚比≥50的硬态大直径白铜薄壁管，整支管材的圆度是好的，合格的，而船舶海水管路用B10系列铜镍合金管需求的状态是软(M)态，为此要进行管材成品退火，B10系列铜镍合金管软(M)态成品退火温度需达到720～780℃，保温时间50～90分钟。退火后管材的力学性能才能达到软(M)态所需的抗拉强度Rm≥290MPa，A≥30％的要求。

直径≥194mm，径厚比≥50的长度为6米的大直径B10系列白铜薄壁管在进行上述成品退火之后，管材出现了一种现象，就是肉眼直观就能看出管材椭圆了，退火后管材的圆度与退火前管材的圆度相比，发生了很大变化，按照管材产品标准，软(M)态管材的圆度应小于外径的2％，退火后管材的圆度已远远超出外径的2％，以BFe10-1.6-1，φ324×4mm举例来说，退火后管材的圆度达到几十毫米；怎样使大直径薄壁白铜管退火后保持大直径薄壁白铜管两端的圆度，成为长期以来难以解决的技术难题。

鉴于上述原因，现研发出一种保持大直径薄壁白铜管退火圆度的生产工艺。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种保持大直径薄壁白铜管退火圆度的生产工艺，通过对直径≥194mm，径厚比≥50的软态B10系列白铜薄壁管内的两端在成品退火工序前，使用T8A或H13钢质撑环，可使直径≥194mm，径厚比≥50的B10系列白铜薄壁管，在退火炉加热室的退火高温下，由于撑环的支撑作用，管材的圆度仍可得到有效的保持。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种保持大直径薄壁白铜管退火圆度的生产工艺，工艺流程步骤为：熔铸→锯切→挤压→锯切→拉伸→中间退火→成品拉伸→锯切→放入撑环→成品退火→取出撑环→检查和检测→包装；

第一步，熔铸：使用无芯感应炉进行熔铸，熔铸成φ410mm规格的铸锭，熔炼温度： 铸造速度：其化学成分符合GB5231-2012；

第二步，锯切：使用锯床对铸锭进行头尾锯切，锯切成φ410mm×Lmm规格的铸锭，L为长度，L为

第三步，挤压：使用卧式双动挤压机将φX1mm×Lm规格的铸锭挤制成φXmm×D1mm的管坯，φX1为D为壁厚，D1为挤压工艺的加热温度：挤压速度：挤压比：12.86，压余厚度：

第四步，锯切：使用锯床对挤压后的管坯进行头尾切断；

第五步，拉伸：使用液压扩径拉伸机进行道次拉伸，至φX2×D2mm，φX2为 D2为

第六步，中间退火：对拉伸后的管材冷加工率后，进行中间软化退火；

第七步，成品拉伸：使用液压扩径拉伸机对软化退火后的管材进行道次拉伸，至φX3×D3mm,φX3为D3为

第八步，锯切：使用带锯对成品拉伸后的管材锯切，锯切后的管材长度为米；

第九步，放入撑环：锯切后的管材内的两端放入圆环形的撑环，撑环的外壁与管材的内壁吻合，撑环的厚度为D,D为撑环的长度为L,L为撑环的外径值＝管材内径值－管材的外径×2％×0.5，撑环内径为φ1，φ1为撑环外径为φ2，φ2为

第十步，成品退火：锯切后的管材放入撑环后，采用辊底式光亮退火炉进行成品退火，退火温度保温时间分钟；

第十一步，取出撑环：退火完成后，将撑环从管材内的两端取出；

第十二步，检查和检测：检查管材成品的表面质量，外径、壁厚、圆度、长度、管口切斜度的尺寸，检测软R态最终力学性能为：Rm≥290Mpa、A≥30％，达到设定标准；

第十三步，包装：按设定标准将管材装入包装箱，进行成品包装入库。

本发明的有益效果是：本发明通过对直径≥194mm，径厚比≥50的软态B10系列白铜薄壁管内的两端在成品退火工序前，使用T8A或H13钢质撑环；

管材规格与使用的撑环规格对应举例：

撑环的外径值＝管材内径值－管材的外径×2％×0.5，可使直径≥194mm，径厚比≥50的B10系列白铜薄壁管，在退火炉加热室的退火高温下，由于撑环的支撑作用，管材的圆度仍可得到有效的保持；可使管材的圆度在成品退火后符合产品标准的要求，可使管材的圆度小于外径的2％，符合产品标准的要求，从而减少了再次拉伸的过程，保证了成品能够一次退火完成，降低了生产成本。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是生产工艺流程图；

图2是撑环剖面结构示意图；

图3是成品退火前管材两端放入撑环的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例与具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1

生产BFe10-1.6-1直条白铜管，规格：φ324×4mm，长度：6米，状态：M态；力学性能要求：Rm≥290Mpa、A≥30％；管材圆度要求：≤外径的2％；

第一步，熔铸：使用无芯感应炉进行熔铸，熔铸成φ410mm规格的铸锭，熔炼温度：1350℃，铸造速度：2m/h，其化学成分符合GB5231-2012；

第二步，锯切：使用锯床对铸锭进行头尾锯切，锯切成φ410mm×400mm规格的铸锭；

第三步，挤压：使用卧式双动挤压机将φ410mm×400mm规格的铸锭挤制成φ250mm×10mm的管坯，挤压工艺的加热温度：1020～1050℃，挤压速度：25～40mm/s，挤压比：12.86，压余厚度：60mm；

第四步，锯切：使用锯床对挤压后的管坯进行头尾切断；

第五步，拉伸：使用液压扩径拉伸机进行5～6道次拉伸，至φ324×6mm；

第六步，中间退火：对拉伸后的管材冷加工率后，进行中间软化退火；

第七步，成品拉伸：使用液压扩径拉伸机对软化退火后的管材进行2～3道次拉伸，至φ324×4mm；

第八步，锯切：使用带锯对成品拉伸后的φ324×4mm管材锯切，锯切至6m；

第九步，放入撑环：锯切后的管材内的两端放入圆环形的撑环，撑环的外壁与管材的内壁吻合，撑环的厚度为25mm，撑环的长度为70mm，撑环内径为290mm，撑环外径为310.7mm；

第十步，成品退火：锯切后的管材放入撑环后，采用辊底式光亮退火炉进行成品退火，退火温度720～780℃，保温时间50～90分钟；

第十一步，取出撑环：退火完成后，将撑环从管材内从两端取出；

第十二步，检查和检测：检查管材成品的表面质量，外径、壁厚、圆度、长度、管口切斜度的尺寸，检测软R态最终力学性能为：Rm≥290Mpa、A≥30％，达到设定标准；

第十三步，包装：按设定标准将管材装入包装箱，进行成品包装入库。

Claims (1)

1.一种保持大直径薄壁白铜管退火圆度的生产工艺，其特征在于：工艺流程步骤为：熔铸→锯切→挤压→锯切→拉伸→中间退火→成品拉伸→锯切→放入撑环→成品退火→取出撑环→检查和检测→包装；

第一步，熔铸：使用无芯感应炉进行熔铸，熔铸成φ410mm规格的铸锭，熔炼温度： 铸造速度：其化学成分符合GB5231-2012；

第二步，锯切：使用锯床对铸锭进行头尾锯切，锯切成φ410mm×Lmm规格的铸锭，L为长度，L为

第三步，挤压：使用卧式双动挤压机将φX1mm×Lm规格的铸锭挤制成φXmm×D1mm的管坯，φX1为D为壁厚，D1为挤压工艺的加热温度：挤压速度：挤压比：12.86，压余厚度：

第四步，锯切：使用锯床对挤压后的管坯进行头尾切断；

第五步，拉伸：使用液压扩径拉伸机进行道次拉伸，至φX2×D2mm，φX2为 D2为

第六步，中间退火：对拉伸后的管材冷加工率后，进行中间软化退火；

第七步，成品拉伸：使用液压扩径拉伸机对软化退火后的管材进行道次拉伸，至φX3×D3mm,φX3为D3为

第八步，锯切：使用带锯对成品拉伸后的管材锯切，锯切后的管材长度为米；

第九步，放入撑环：锯切后的管材内的两端放入圆环形的撑环，撑环的外壁与管材的内壁吻合，撑环的厚度为D,D为撑环的长度为L,L为撑环的外径值＝管材内径值－管材的外径×2％×0.5，撑环内径为φ1，φ1为撑环外径为φ2，φ2为

第十步，成品退火：锯切后的管材放入撑环后，采用辊底式光亮退火炉进行成品退火，退火温度保温时间分钟；

第十一步，取出撑环：退火完成后，将撑环从管材内的两端取出；

第十二步，检查和检测：检查管材成品的表面质量，外径、壁厚、圆度、长度、管口切斜度的尺寸，检测软R态最终力学性能为：Rm≥290Mpa、A≥30％，达到设定标准；

第十三步，包装：按设定标准将管材装入包装箱，进行成品包装入库。