CN113549783A - 一种高强度数控切割线的生产加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度数控切割线的生产加工方法，其技术方案要点是：包括如下步骤：配置切割线原料‑杆坯熔铸‑初步酸洗‑杆坯熔铸拉丝‑退火工序‑二次酸洗‑收线、包装，在铸配工艺上采用潜流式熔铸及扎制技术，在拉丝环节采用分电式大拉机以及分电式中拉连退，在退火环节采用数字式室式炉进行加工，最后再包装环节采用全自动包装线；本发明进一步提高了切割线材的成型质量，使其使用范围更广。
Description
技术领域
本发明涉及切割线材技术领域，尤其是一种高强度数控切割线的生产加工方法。
背景技术
黄铜切割线材广泛应用于高端线切割设备，在制作加工行业内有着举足轻重的地位；黄铜切割线作为高端切割设备的耗材，不循环使用，就是说是单向走丝，放过电以后的哪些部分就是废铜丝了，因为没有循环使用，也就不存在磨损问题，故而加工精度非常高，目前市场需求量相对比较大；产品的质量同时也随之而来，行业内切割线要求：防止断线、防止掉粉、提升综合效能、提高光洁度、提高精度及提高速度等。
随着我国社会经济与科技的快速发展，对于行业内生产制造业加工精度要求也越来越高；由于高强数控切割线用高精度铜合金线材其加工精度要求高，因此从铸坯质量、表面处理、以及自动化智能化等几方面入手，展开深入研究，对产品进行提质提量，在原有基础上，将产品的综合性能再次提高，使其使用范围更广。
发明内容
针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种高强度数控切割线的生产加工方法，进一步提高了切割线材的成型质量，使其使用范围更广。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高强度数控切割线的生产加工方法，包括如下步骤：
S1、配置切割线原料：将用于加工高强度数控切割线的配料按照重量百分比进行配制，形成切割线原料；
S2、杆坯熔铸：将步骤S1中配制成的切割线原料进行混合并投入熔炼炉中熔炼，熔炼之后的流体经过潜流式通道机构流入保温炉内，再通过连铸连轧技术进行铸坯，使连铸出来的杆坯质量表面更加光洁、无裂纹，内部无偏析、疏松、缩孔，使合金线材组织更均匀，更紧密；
S3、初步酸洗：将步骤S2所得的杆坯进行酸水洗操作；
S4、杆坯熔铸拉丝：将步骤S3酸洗后的杆坯通过分电式拉丝机进行拉丝操作，使得拉丝后的坯料断面减小并符合设计要求；
S5、退火工序：使用数字化室式炉将冷拉变形后的铜合金线材进行退火处理，并在退火铝门内连接充有惰性还原气的保护管，保障产品在退火后的光洁度，避免出现色差问题，从而制得切割线线坯；
S6、二次酸洗：将步骤S5所得的切割线线坯进行酸水洗操作，得到切割线；
S7、收线、包装：将二次酸洗后的切割线通过收线装置对其进行精拉、包装、精制处理,得到切割线成品。
进一步的，所述切割线原料由以下重量份的原料制备而成：铜60～70份、锰3～6份、锌3～6份、锡2～3份、铁1～5份、硅2～3份、铝5～7份、以及余量杂质。
进一步的，所述步骤S2中的熔炼炉内增加电磁搅拌技术，并且在溶沟内增加隔舱运用潜流式技术对切割线原料进行熔炼，熔炼炉内部的熔炼温度为 1000～1800℃，保温炉内部的保温时间为2～4小时。
进一步的，所述步骤S4中的杆坯熔铸拉丝采用分电式大拉机以及分电式中拉连退，拉线速度400-600m/min、退火电压为25-32V。
进一步的，所述步骤S5中数字化室式炉的退火温度为450～750℃，退火时间为15～30秒。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
该发明，在杆坯熔铸的过程中采用潜流式熔铸，再通过连铸连轧技术进行铸坯，使连铸出来的杆坯质量表面更加光洁、无裂纹，内部无偏析、疏松、缩孔，使合金线材组织更均匀，更紧密，利于下一步工艺的进行；拉丝环节采用分电式大拉机以及分电式中拉连退，合金线材经过拉丝机时，每个电机带个拉拔轮，伺服控制，解决拉丝过程中线径不同速度不同的问题，合金线材与拉拔轮之间基本无摩擦，减少塔轮的磨损，减少合金线材表面的拉道和划伤，保证合金线材后续表面质量；使用数字化室式炉来代替原有的推杆炉工艺，室式炉退火出来的产品性能均匀性比较好，质量稳定性更强。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种高强度数控切割线的生产加工方法，包括如下步骤：
S1、配置切割线原料：将用于加工高强度数控切割线的配料按照重量百分比进行配制，形成切割线原料，在配制原料时要从产品的源头入手，通过筛选来确保原材料成分的合格率；
S2、杆坯熔铸：将步骤S1中配制成的切割线原料进行混合并投入熔炼炉中熔炼，熔炼之后的流体经过潜流式通道机构流入保温炉内，再通过连铸连轧技术进行铸坯，使连铸出来的杆坯质量表面更加光洁、无裂纹，内部无偏析、疏松、缩孔，使合金线材组织更均匀，更紧密；
S3、初步酸洗：将步骤S2所得的杆坯进行酸水洗操作；
S4、杆坯熔铸拉丝：将步骤S3酸洗后的杆坯通过分电式拉丝机进行拉丝操作，使得拉丝后的坯料断面减小并符合设计要求，分电式拉丝机采用每道次独立电机驱动，电机采用永磁同步伺服电机(降低能耗)，伺服控制器采用西门子G120以及S120来驱动，通过速率数字可调，编码器进行速度补偿，从而确保速度精度，同时伺服同步电机响应速度快，突出了过程运行过程平稳、拉丝机基本无声音、穿模方便等优点，产品在拉拔过程中，预计打滑系数约1‰；
S5、退火工序：使用数字化室式炉将冷拉变形后的铜合金线材进行退火处理，并在退火铝门内连接充有惰性还原气的保护管，保障产品在退火后的光洁度，避免出现色差问题，从而制得切割线线坯；
S6、二次酸洗：将步骤S5所得的切割线线坯进行酸水洗操作，得到切割线，在项目整个生产过程中，废气经过酸雾净化塔进行过滤，确保处理后的废气符合国家标准进行排放，废水经过专业环保设备及铜粉过滤器进行处理，处理后的污水达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准，并循环利用，确保废气、废水处理后达标排放，同时固废物都是出售给有从业资格的企业进行回收利用，确保了生产工艺清洁化、绿色循环。
S7、收线、包装：将二次酸洗后的切割线通过收线装置对其进行精拉、包装、精制处理,得到切割线成品，在现有的收线结构上进一步研究，通过修改PLC程序以及增加收线机构装置来实现无人化下线及换盘，提高效率，降低工人劳动强度。
切割线原料由以下重量份的原料制备而成：铜60～70份、锰3～6份、锌 3～6份、锡2～3份、铁1～5份、硅2～3份、铝5～7份、以及余量杂质，在配料时，以废杂铜、电解铜、锌锭、锰以及铝材为主。
步骤S2中的熔炼炉内增加电磁搅拌技术，并且在溶沟内增加隔舱运用潜流式技术对切割线原料进行熔炼，熔炼炉内部的熔炼温度为1000～1800℃，保温炉内部的保温时间为2～4小时。
步骤S4中的杆坯熔铸拉丝采用分电式大拉机以及分电式中拉连退，拉线速度400-600m/min、退火电压为25-32V。
步骤S5中数字化室式炉的退火温度为450～750℃，退火时间为15～30 秒。
进入产品生产试运行阶段，需要对样品进行检测，详细记录实验数据并比对，分析其中差距出现的原因，将工艺逐渐完善。
下面通过三个实施例对本发明做出具体介绍：
实施例1
一种高强度数控切割线的生产加工方法，包括如下步骤：
S1、配置切割线原料：将用于加工高强度数控切割线的配料按照重量百分比进行配制，形成切割线原料；
S2、杆坯熔铸：将步骤S1中配制成的切割线原料进行混合并投入熔炼炉中熔炼，熔炼之后的流体经过潜流式通道机构流入保温炉内，再通过连铸连轧技术进行铸坯，使连铸出来的杆坯质量表面更加光洁、无裂纹，内部无偏析、疏松、缩孔，使合金线材组织更均匀，更紧密；
S3、初步酸洗：将步骤S2所得的杆坯进行酸水洗操作；
S4、杆坯熔铸拉丝：将步骤S3酸洗后的杆坯通过分电式拉丝机进行拉丝操作，使得拉丝后的坯料断面减小并符合设计要求；
S5、退火工序：使用数字化室式炉将冷拉变形后的铜合金线材进行退火处理，并在退火铝门内连接充有惰性还原气的保护管，保障产品在退火后的光洁度，避免出现色差问题，从而制得切割线线坯；
S6、二次酸洗：将步骤S5所得的切割线线坯进行酸水洗操作，得到切割线；
S7、收线、包装：将二次酸洗后的切割线通过收线装置对其进行精拉、包装、精制处理,得到切割线成品。
切割线原料由以下重量份的原料制备而成：铜60份、锰3份、锌3份、锡2份、铁1份、硅2份、铝5份、以及余量杂质。
步骤S2中的熔炼炉内增加电磁搅拌技术，并且在溶沟内增加隔舱运用潜流式技术对切割线原料进行熔炼，熔炼炉内部的熔炼温度为1000℃，保温炉内部的保温时间为2小时。
步骤S4中的杆坯熔铸拉丝采用分电式大拉机以及分电式中拉连退，拉线速度400m/min、退火电压为25V。
步骤S5中数字化室式炉的退火温度为450℃，退火时间为15秒。
实施例2
一种高强度数控切割线的生产加工方法，包括如下步骤：
S1、配置切割线原料：将用于加工高强度数控切割线的配料按照重量百分比进行配制，形成切割线原料；
S2、杆坯熔铸：将步骤S1中配制成的切割线原料进行混合并投入熔炼炉中熔炼，熔炼之后的流体经过潜流式通道机构流入保温炉内，再通过连铸连轧技术进行铸坯，使连铸出来的杆坯质量表面更加光洁、无裂纹，内部无偏析、疏松、缩孔，使合金线材组织更均匀，更紧密；
S3、初步酸洗：将步骤S2所得的杆坯进行酸水洗操作；
S4、杆坯熔铸拉丝：将步骤S3酸洗后的杆坯通过分电式拉丝机进行拉丝操作，使得拉丝后的坯料断面减小并符合设计要求；
S5、退火工序：使用数字化室式炉将冷拉变形后的铜合金线材进行退火处理，并在退火铝门内连接充有惰性还原气的保护管，保障产品在退火后的光洁度，避免出现色差问题，从而制得切割线线坯；
S6、二次酸洗：将步骤S5所得的切割线线坯进行酸水洗操作，得到切割线；
S7、收线、包装：将二次酸洗后的切割线通过收线装置对其进行精拉、包装、精制处理,得到切割线成品。
切割线原料由以下重量份的原料制备而成：铜65份、锰4.5份、锌4.5 份、锡2.5份、铁3份、硅2.5份、铝6份、以及余量杂质。
步骤S2中的熔炼炉内增加电磁搅拌技术，并且在溶沟内增加隔舱运用潜流式技术对切割线原料进行熔炼，熔炼炉内部的熔炼温度为1500℃，保温炉内部的保温时间为3小时。
步骤S4中的杆坯熔铸拉丝采用分电式大拉机以及分电式中拉连退，拉线速度500m/min、退火电压为25V。
步骤S5中数字化室式炉的退火温度为550℃，退火时间为20秒。
实施例3
一种高强度数控切割线的生产加工方法，包括如下步骤：
S1、配置切割线原料：将用于加工高强度数控切割线的配料按照重量百分比进行配制，形成切割线原料；
S2、杆坯熔铸：将步骤S1中配制成的切割线原料进行混合并投入熔炼炉中熔炼，熔炼之后的流体经过潜流式通道机构流入保温炉内，再通过连铸连轧技术进行铸坯，使连铸出来的杆坯质量表面更加光洁、无裂纹，内部无偏析、疏松、缩孔，使合金线材组织更均匀，更紧密；
S3、初步酸洗：将步骤S2所得的杆坯进行酸水洗操作；
S4、杆坯熔铸拉丝：将步骤S3酸洗后的杆坯通过分电式拉丝机进行拉丝操作，使得拉丝后的坯料断面减小并符合设计要求；
S5、退火工序：使用数字化室式炉将冷拉变形后的铜合金线材进行退火处理，并在退火铝门内连接充有惰性还原气的保护管，保障产品在退火后的光洁度，避免出现色差问题，从而制得切割线线坯；
S6、二次酸洗：将步骤S5所得的切割线线坯进行酸水洗操作，得到切割线；
S7、收线、包装：将二次酸洗后的切割线通过收线装置对其进行精拉、包装、精制处理,得到切割线成品。
切割线原料由以下重量份的原料制备而成：铜70份、锰6份、锌6份、锡3份、铁5份、硅3份、铝7份、以及余量杂质。
步骤S2中的熔炼炉内增加电磁搅拌技术，并且在溶沟内增加隔舱运用潜流式技术对切割线原料进行熔炼，熔炼炉内部的熔炼温度为1800℃，保温炉内部的保温时间为4小时。
步骤S4中的杆坯熔铸拉丝采用分电式大拉机以及分电式中拉连退，拉线速度600m/min、退火电压为32V。
步骤S5中数字化室式炉的退火温度为750℃，退火时间为30秒。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高强度数控切割线的生产加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、配置切割线原料：将用于加工高强度数控切割线的配料按照重量百分比进行配制，形成切割线原料；
S2、杆坯熔铸：将步骤S1中配制成的切割线原料进行混合并投入熔炼炉中熔炼，熔炼之后的流体经过潜流式通道机构流入保温炉内，再通过连铸连轧技术进行铸坯，使连铸出来的杆坯质量表面更加光洁、无裂纹，内部无偏析、疏松、缩孔，使合金线材组织更均匀，更紧密；
S3、初步酸洗：将步骤S2所得的杆坯进行酸水洗操作；
S4、杆坯熔铸拉丝：将步骤S3酸洗后的杆坯通过分电式拉丝机进行拉丝操作，使得拉丝后的坯料断面减小并符合设计要求；
S5、退火工序：使用数字化室式炉将冷拉变形后的铜合金线材进行退火处理，并在退火铝门内连接充有惰性还原气的保护管，保障产品在退火后的光洁度，避免出现色差问题，从而制得切割线线坯；
S6、二次酸洗：将步骤S5所得的切割线线坯进行酸水洗操作，得到切割线；
S7、收线、包装：将二次酸洗后的切割线通过收线装置对其进行精拉、包装、精制处理,得到切割线成品。
2.根据权利要求1所述的一种高强度数控切割线的生产加工方法，其特征在于：所述切割线原料由以下重量份的原料制备而成：铜60～70份、锰3～6份、锌3～6份、锡2～3份、铁1～5份、硅2～3份、铝5～7份、以及余量杂质。
3.根据权利要求1所述的一种高强度数控切割线的生产加工方法，其特征在于：所述步骤S2中的熔炼炉内增加电磁搅拌技术，并且在溶沟内增加隔舱运用潜流式技术对切割线原料进行熔炼，熔炼炉内部的熔炼温度为1000～1800℃，保温炉内部的保温时间为2～4小时。
4.根据权利要求1所述的一种高强度数控切割线的生产加工方法，其特征在于：所述步骤S4中的杆坯熔铸拉丝采用分电式大拉机以及分电式中拉连退，拉线速度400-600m/min、退火电压为25-32V。
5.根据权利要求1所述的一种高强度数控切割线的生产加工方法，其特征在于：所述步骤S5中数字化室式炉的退火温度为450～750℃，退火时间为15～30秒。
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