CN110394597A - 一种阀门锻件的生产工艺 - Google Patents

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张鹏飞
陈进凤
王凯然
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Abstract

本发明涉及一种阀门锻件的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤，合金配方按重分量计如下：铜88％、锌10％、铅1％、助熔剂1％，熔炼，成型，根据阀门尺寸，对合金棒进行切割，将加热后的铜合金棒通过加热炉加热，将加热后的小段铜合金棒放入到红冲模具进行热锻红冲，本发明提出的一次性制成阀门锻件，将红冲后的阀门锻件在24小时以内放入到封闭的热处理炉内，将热处理炉抽真空后，再通入惰性气体并进行加热退火，保温，随炉冷却，出炉，通过将铜合金棒通过切割、热锻红冲制得阀门锻件，铜合金致密度高、抗蚀能力好，且无需或仅需少量切削，表面粗糙度低。

Description

一种阀门锻件的生产工艺
技术领域
本发明属于阀门锻件技术领域，尤其涉及一种阀门锻件的生产工艺。
背景技术
目前阀门的运用在很多领域起到关键的作用，由于铜阀门具有耐腐蚀性强，铜阀门运用广泛，但是铜阀门也存在缺陷，如：耐磨擦能力低，耐高温性能差，强度低，使用寿命短等，针对这些缺陷，本发明提出了一种用于阀门锻件铜合金材料及其处理工艺，用于克服现有铜合金阀门耐摩擦能力和耐高温能力度较低，使用寿命较短，强度较低，成本较高的问题。
在中国浙江沿海一带制造工业中，特别是管道五金生产行业，铜合金阀门通常采用红冲工艺进行处理，红冲工艺是通过改变加工方法来提高零部件的力学性能的有效方法之一，它像精锻加工那样将金属坯料加热后放在模具内成形，但是红冲除大型红冲件外一般都是一次性成形，而精锻一般为几次压力成形。红冲工艺与热挤压相比较，金属坯料同样需要加热，热挤压的模具与冷挤压的模具基本上相同，金属材料在模腔内的流动较为简单，成形的零件形状，大多数与冷挤压零件差不多，偏向较为简单形状的零件成形，而红冲模具的结构比热挤压模具要复杂，结构特点是冲压方式与型腔模的成形方式有机结合，它不仅能在压力机上挤压成型腔式挤压模，而且能一次性实行多方位的脱模动作，它在足够强大的压力下，迫使金属材料在模腔内通过复杂的流动，挤压成像型腔模(注射模)那样形状的复杂零部件。
红冲工艺的特点如下：1、它的成形基本上不受产品零件自身外部形状的限制；2、红冲生产使用普通压力机，投产容易，适宜中小型企业生产；3、生产效率高，适宜大批量生产；4、由于红冲模具采用抽心装置，压制出来的制件内部是空心的，不像锻压模加工出来的制件那样内部是实心的，而且一般小型红冲模的毛边厚度在0.5mm左右，而锻压模制件的毛边厚度一般在2mm以上，所以材料利用率要比锻压模高许多；5、红冲是一种少无切削的加工工艺，表面粗糙度接近模具，尺寸精度能达到6～7级，所以它的机械切削量很少；6、红冲件的力学性能好，因为红冲后的金属坯料经过加热、挤压、冷却，它的金属结构发生变化，消除了原来因铸造或拉拔而造成的缺陷，使制件内部晶体结构呈由内向外的线状，提高了红冲制件的力学性能；7、经红冲后的制件，金属内部晶粒得到了细化，增强了金属的致密度，提高了零件抗蚀能力；8、适用于各种有色或黑色的金属加工。
红冲法在生产铜合金制件时，通常在高温条件下进行，并需要在模具上选配合理的润滑剂以减少由摩擦而引起的各种不利因素，使红冲制件能够顺利出模，但是红冲制件在出模时极易将润滑剂带出而需要再进行额外的清洁处理，费时费力。另外在阀门零部件加工、组装过程中不可避免地沾上油等污物，在装配前也必须要进行清洗、清理。
而且铜合金阀门在经过成型处理后，需要进行热处理，热处理的方式有再结晶退火和低温去应力退火两种方式，上述的两种退火过程均在开放式的环境下进行，大量的热能白白消耗在空气中。而且在上述的退火过程中，铜合金表面易出现氧化皮，需要再采用抛丸、喷砂和酸洗等方式去除表面氧化皮，但是上述去除氧化皮的方法均存在着明显缺陷，如抛丸和喷砂能耗大、不节能且成本较高，酸洗工艺则易对环境造成严重污染。如上马环保项目，则制造企业成本很高。
发明内容
本发明为解决公知技术存在的技术问题而提供一种阀门锻件的生产工艺。
本发明为解决公知技术存在的技术问题所采取的技术方案是：一种阀门锻件的生产工艺,，包括以下步骤：
a.合金配方按重分量计如下：铜88％、锌10％、铅1％、助熔剂1％；
b.熔炼；
c.成型；
d.锯切下料：根据阀门尺寸，对合金棒进行切割；
e.胚料加热：将加热后的铜合金棒通过加热炉加热；
f.热锻红冲：将加热后的小段铜合金棒放入到红冲模具进行热锻红冲，一次性制成阀门锻件；
g.退火：将红冲后的阀门锻件在24小时以内放入到封闭的热处理炉内，将热处理炉抽真空后，再通入惰性气体并进行加热退火；
h.保温；
i.随炉冷却；
j.出炉。
进一步的，合金配方按重分量计如下：铜78％、锌20％铅1％、助熔剂1％。
进一步的，合金配方按重分量计如下：铜85％、锌8％铅5％、助熔剂2％。
进一步的，所述胚料加热炉的加热温度为720-800度。
进一步的，所述热锻红冲过程中小段铜合金棒进入终锻温度650℃前完成。
进一步的，所述保温过程中，停止通入惰性气体。
本发明具有的优点和积极效果如下：
1.本发明提出的一种阀门锻件的生产工艺，通过将铜合金棒通过切割、热锻红冲制得阀门锻件，铜合金致密度高、抗蚀能力好，且无需或仅需少量切削，表面粗糙度低。退火过程在封闭的热处理炉中进行，减少阀门锻件在退火过程中发生氧化的几率。退火过程中由流动性的惰性气体作为保护气，并在退火过程中通过惰性气体对阀门锻件表面进行冲刷，从而对原有生产工艺中需要历经的退火加抛丸或喷砂或酸洗等多个环节进行简化，使得仅需要一次性退火即可实现上述功能，而且还能起到保证表面质量、去油污和光亮表面的作用。
2.热锻红冲制后得阀门锻件细化了晶粒，减少了镍铜合金内部缺陷，提高了镍铜合金的延展性能，提高了镍铜合金阀门管件的致密性，简化了工艺、提高了生产效率。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，详细说明如下。
下面对本发明的一种阀门锻件的生产工艺作详细的描述：一种阀门锻件的生产工艺,包括以下步骤：
a.合金配方按重分量计如下：铜88％、锌10％、铅1％、助熔剂1％；
b.熔炼；
c.成型；
d.锯切下料：根据阀门尺寸，对合金棒进行切割；
e.胚料加热：将加热后的铜合金棒通过加热炉加热；
f.热锻红冲：将加热后的小段铜合金棒放入到红冲模具进行热锻红冲，一次性制成阀门锻件；
g.退火：将红冲后的阀门锻件在24小时以内放入到封闭的热处理炉内，将热处理炉抽真空后，再通入惰性气体并进行加热退火；
h.保温；
i.随炉冷却；
j.出炉。
合金配方按重分量计如下：铜78％、锌20％铅1％、助熔剂1％，合金配方按重分量计如下：铜85％、锌8％铅5％、助熔剂2％，所述胚料加热炉的加热温度为 720-800度，所述热锻红冲过程中小段铜合金棒进入终锻温度650℃前完成，所述保温过程中，停止通入惰性气体。
工作原理：本发明提出的一种阀门锻件的生产工艺，通过将铜合金棒通过切割、热锻红冲制得阀门锻件，铜合金致密度高、抗蚀能力好，且无需或仅需少量切削，表面粗糙度低。退火过程在封闭的热处理炉中进行，减少阀门锻件在退火过程中发生氧化的几率。退火过程中由流动性的惰性气体作为保护气，并在退火过程中通过惰性气体对阀门锻件表面进行冲刷，从而对原有生产工艺中需要历经的退火加抛丸或喷砂或酸洗等多个环节进行简化，使得仅需要一次性退火即可实现上述功能，而且还能起到保证表面质量、去油污和光亮表面的作用。
热锻红冲制后得阀门锻件细化了晶粒，减少了镍铜合金内部缺陷，提高了镍铜合金的延展性能，提高了镍铜合金阀门管件的致密性，简化了工艺、提高了生产效率。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的。

Claims (6)

1.一种阀门锻件的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a.合金配方按重分量计如下：铜88％、锌10％、铅1％、助熔剂1％；
b.熔炼；
c.成型；
d.锯切下料：根据阀门尺寸，对合金棒进行切割；
e.胚料加热：将加热后的铜合金棒通过加热炉加热；
f.热锻红冲：将加热后的小段铜合金棒放入到红冲模具进行热锻红冲，一次性制成阀门锻件；
g.退火：将红冲后的阀门锻件在24小时以内放入到封闭的热处理炉内，将热处理炉抽真空后，再通入惰性气体并进行加热退火；
h.保温；
i.随炉冷却；
j.出炉。
2.根据权利要求1所述的一种阀门锻件的生产工艺，其特征在于，合金配方按重分量计如下：铜78％、锌20％铅1％、助熔剂1％。
3.根据权利要求1所述的一种阀门锻件的生产工艺，其特征在于，合金配方按重分量计如下：铜85％、锌8％铅5％、助熔剂2％。
4.根据权利要求1所述的一种阀门锻件的生产工艺，其特征在于，所述胚料加热炉的加热温度为720-800度。
5.根据权利要求1所述的一种阀门锻件的生产工艺，其特征在于，所述热锻红冲过程中小段铜合金棒进入终锻温度650℃前完成。
6.根据权利要求1所述的一种阀门锻件的生产工艺，其特征在于，所述保温过程中，停止通入惰性气体。
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