CN114472580A - 一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有色金属加工技术领域，尤其涉及一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法，包括备料阶段、联拉扒皮阶段、拉伸阶段、清洗阶段和成品退火阶段，解决了现有的白铜合金毛细管在生产时，效率低，周期长且容易污染环境的问题，利用新的生产方法，进而提高白铜合金管的生产效率，提高产能，同时无需对毛细管生产过程中中间退火以及酸洗的步骤，减少能耗的同时减少环境污染。
Description
【技术领域】
本发明涉及有色金属加工技术领域，尤其涉及一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法。
【背景技术】
目前现有的合金毛细管加工工艺为：热挤压—冷轧—机械联拉扒皮拉伸—直管定尺—退火—酸洗—连续直条拉伸—退火—酸洗—直条多道次拉伸—成品锯切—直条管退火，工艺繁杂，加工流程长，能耗大，同时容易酸洗阶段容易污染环境。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提出一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法，解决了现有合金毛细管加工阶段繁琐、流程长、能耗大以及生产时容易污染环境的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法，包括备料阶段：获取经热压工序生产的管材，通过冷轧机制成44*1.9mm的轧管，联拉扒皮阶段：通过机械联拉机以将44*1.9mm规格的轧管经过多次拉拔以制成规格为30*1.5mm的圈料，扒皮厚度在0.06mm以内，拉伸阶段：将圈料通过立式盘拉机经过多次拉拔，进而制的规格为6*0.55mm的第一拉拔圈料，道次加工率控制在1.3-1.45％以内，将第一拉拔圈料经过倒立式盘拉机经过1-3道次有芯拉伸进而制的规格为3.2*0.5规格的卷料，清洗阶段：将卷料中的毛细管内通入清洗剂经过氮气吹送到毛细管内腔，氮气气压为1.3Mpa，成品退火阶段：将清洗完成的卷料通过退火炉进行退火，所述退火炉温度控制在650-750摄氏度以内，加热退火时间在40-55分钟以内，并向退火炉中添加还原性气体以使退火炉处于还原性气氛中。
在上述一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法中，所述备料阶段中，经过热压工序生产制的管材规格为78*8mm的管材，所述冷轧机为两辊冷轧机。
在上述一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法中，所述联拉扒皮阶段中使用拉拔机对轧管进行缩径减壁，以使规格为44*1.9mm的轧管加工为规格为30*1.5mm。
在上述一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法中，所述联拉扒皮阶段具体工艺为，所述轧管通过拉拔机经过一次拉拔，以使44*1.9mm的轧管规格拉拔成35*1.7mm，然后将规格为35*1.7mm轧管经过拉拔机二次拉拔以进行扒皮，进而将轧管制成规格为30*1.5mm的圈料。
在上述一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法中，所述拉伸阶段中，所述圈料通过立式盘拉机的拉伸道次为1-8道次的有芯拉伸，所述卷料的收卷直径控制在450mm以内，重量在20kg以上。
在上述一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法中，所述还原性气体为氢气，其含量为5-8％。
在上述一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法中，所述退火炉温度控制在750摄氏度，加热退火时间为55分钟，还原性气氛中还原性气体含量为8％。
本发明的有益效果：
本发明中，材料在通过机械联拉拉伸后，直接利用立式盘拉机对材料进行多次拉伸后，再投入到倒立式盘拉机对材料进行再次变径拉伸1-3道次，进而制成成品，最后利用成品退火后制造出合金毛细管，本加工工艺无需对拉血联拉厚度材料进行中间退火和酸洗阶段，大大缩短了工艺流程，提高效率，且省去酸洗阶段，节省成本同时，减少环境污染，该生产工艺，生产周期更短，效率更高。
本发明中，对材料进行多道次在加工拉伸过程中，材料的抗拉强度逐步提高，但是材料的延伸率在经过立式盘垃圾第三道次的拉伸后，其材料延伸率趋于稳定，在3.0％左右，本发明通过将盘拉时道次加工率控制在1.3-1.45％以内，进而在材料经过多道次拉伸后，能够制造出相应规格的成品，无需使用退火和酸洗工艺，简化工艺，减少成本以及污染。
进一步的方案，所述备料阶段中，经过热压工序生产制的管材规格为78*8mm的管材，所述冷轧机为两辊冷轧机。
进一步的方案，所述联拉扒皮阶段中使用拉拔机对轧管进行缩径减壁，以使规格为44*1.9mm的轧管加工为规格为30*1.5mm。
进一步的方案，所述联拉扒皮阶段具体工艺为，所述轧管通过拉拔机经过一次拉拔，以使44*1.9mm的轧管规格拉拔成35*1.7mm，然后将规格为35*1.7mm轧管经过拉拔机二次拉拔以进行扒皮，进而将轧管制成规格为30*1.5mm的圈料。
进一步的方案，所述拉伸阶段中，所述圈料通过立式盘拉机的拉伸道次为1-8道次的有芯拉伸，所述卷料的收卷直径控制在450mm以内，重量在20kg以上。
进一步的方案，所述还原性气体为氢气，其含量为5-8％。
进一步的方案，所述退火炉温度控制在750摄氏度，加热退火时间为55分钟，还原性气氛中还原性气体含量为8％。
本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
【附图说明】
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明实施例白铜合金毛细管制备方法的流程图。
【具体实施方式】
下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参照图1，本发明实施例提出的一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法，包括备料阶段，先选取铜锭然后通过热挤压工艺制造成规格为78*8mm(78*8mm代表管材的外径为78mm，壁厚为8mm下文中提到相关参数均代表管件的外径*壁厚)的挤压管材，然后通过两辊冷轧机，将规格为78*8mm的管材压制成44*1.9mm的轧管，然后将压制后的轧管是送到拉拔机中，轧管先通过拉拔机进行一次拉拔，进而改变其外径尺寸以及壁厚，使其规格从44*1.9mm变为35*1.7mm，然后在将规格变为35*1.7mm的轧管再次投入到拉拔机中进行二次减壁拉拔，进而将轧管规格变为30*1.5mm，然后将拉拔机二次加工后的轧管，收卷成圈料，然后将圈料经过立式盘拉机，利用立式盘拉机1-8道次的有芯拉伸，进而制的规格为6*0.55规格的第一拉伸卷料，第一拉拔圈料在投入到倒立式盘拉机中进行1-3道次的拉伸减径减壁，进而制造出3.2*0.5规格成品卷料(卷料意思为合金毛细管收卷起来后)，收卷的合金毛细管卷料的卷径控制在450mm以内，拉伸过程中可根据长度值在线分盘，单盘重量可达20kg，实际可根据生产运输需要，选择单盘重量，然后卷料通过内壁清洗机对卷料的毛细管的内壁通入清洗剂以进行清洁，清洁后的毛细管卷料在通入网带式退火炉中，经过650-750摄氏度温度进行退火，加热时间为40-55分钟以内，并向退火炉中通入还原气体，以使退火炉形成还原气氛，还原性气体为氢气或者一氧化碳，氢气含量为5-8％，实际可根据需要选择相应还原性气体。
本实施例中，立式盘拉机拉出的管材卷径达到2.2m，无法满足小卷径的需要，而倒立式盘拉机卷径一般在0.5m，适用于对小规格毛细管的收卷拉伸需要。
内壁清洗机一般包括压力罐，压力罐内冲压氮气，利用氮气吧清洗剂压入毛细管内，进而使清洗剂流过毛细管内壁，实现毛细管的清洗的目的。
本实施例中，圈料通过立式盘拉机进行1-8道次的拉伸，每道次的加工率控制在1.35-1.45％之间，该道次加工率，避免圈料单次加工率过大，进而影响圈料的正常拉伸而出现拉伸断裂的问题。
优选的，当圈料通过立式盘拉机进行拉伸的加工率大于1.45％时，圈料在进行1-8次拉伸过程中，圈料还没有达到6*0.55mm就会出现拉伸断裂的情况，同时在进行某次拉伸后，可能轧管尺寸接近6*0.55mm，再次进行拉伸后，可能该轧管尺寸就偏小，而不进行再次拉伸又会造成轧管尺寸偏大，因影响投入到倒立式盘拉机中进行加工，而当加工率小于1.35％时，圈料的经过立式拉盘机的拉伸次数可能远远大于8道次，这不仅影响加工效率，且过多次的拉伸容易损伤圈料，影响使用。
基于上述实施例，当道次加工率数值越大，对应的圈料单次变径减壁的尺寸就越大，相应的加工次数就越少，但是加工率过大，又可能出现圈料在变径时，因加工率过大而出现损坏，影响成品率的问题，当加工率过低，则容易出现圈料在立式盘拉机的拉伸次数变多。而影响加工效率的问题。
优选的，圈料从规格30*1.5mm通过立式盘拉机拉伸变为6*0.55mm第一拉伸圈料的加工率为1.39％，加工道次为5次，这样在圈料通过立式盘拉机进行拉拔时，能够逐步稳定的缩减圈料的尺寸，避免加工率过大而容易圈料在拉伸时出现拉伸损坏，影响成品率，同时最小化的减少立式盘拉机对圈料的拉伸次数，使规格为30*1.5mm的圈料快速拉伸成规格为6*0.55mm，提高生产效率。
本实施例中，在联拉扒皮阶段中，轧管通过拉拔机进行两次拉拔，初次拉拔进行大尺寸变径减壁，而二次拉拔主要为去除轧管表面表皮，本实施例中说的扒皮，既对轧管表面金属进行剥离，从而去除轧管有缺陷的表面。
需要说明的是在备料阶段中，通过热压工艺生产出的管材需要通过轿直机轿直后，才投入到两辊冷轧机中进行轧制，避免因管材弯曲而影响对管件的冷轧压制。
本实施例中，退火炉的退火温度控制在750，退火时间为55分钟，还原性气氛氢气含量为8％，该退火温度和时间的设置，能够最保证毛细管的延展性、韧性和硬度参数处于合格前提下，缩短退火时间，避免因退火时间过长或者过短，而出现毛细管成品延展性、韧性和硬度等参数不合格情况，经过退火温度控制在750，退火时间为55分钟的退火加热，能够制造出抗拉强度：345Mpa、延伸率：45％、硬度HV：85的毛细管成品。
本实施例中，有圈料在通过立式盘拉机有芯拉伸时，其中有芯拉伸指的是，利用游动芯头和外模之间配合来对管件进行拉伸变径减壁。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
Claims (7)
1.一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法，其特征在于，包括：
备料阶段：获取经热压工序生产的管材，通过冷轧机制成44*1.9mm的轧管；
联拉扒皮阶段：通过机械联拉机以将44*1.9mm规格的轧管经过多次拉拔以制成规格为30*1.5mm的圈料，扒皮厚度在0.06mm以内；
拉伸阶段：将圈料通过立式盘拉机经过多次拉拔，进而制的规格为6*0.55mm的第一拉拔圈料，道次加工率控制在1.3-1.45％以内，将第一拉拔圈料经过倒立式盘拉机经过1-3道次有芯拉伸进而制的规格为3.2*0.5规格的卷料；
清洗阶段：将卷料的毛细管内通入清洗剂经过氮气吹送到铜管内腔，氮气气压为1.3Mpa；
成品退火阶段：将清洗完成的卷料通过退火炉进行退火，所述退火炉温度控制在650-750摄氏度以内，加热退火时间在40-55分钟以内，并向退火炉中添加还原性气体以使退火炉处于还原性气氛中。
2.如权利要求1所述的一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法，其特征在于，所述备料阶段中，经过热压工序生产制的管材规格为78*8mm的管材，所述冷轧机为两辊冷轧机。
3.如权利要求1所述的一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法，其特征在于，所述联拉扒皮阶段中使用拉拔机对轧管进行缩径减壁，以使规格为44*1.9mm的轧管加工为规格为30*1.5mm。
4.如权利要求3所述的一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法，其特征在于，所述联拉扒皮阶段具体工艺为，所述轧管通过拉拔机经过一次拉拔，以使44*1.9mm的轧管规格拉拔成35*1.7mm，然后将规格为35*1.7mm轧管经过拉拔机二次拉拔以进行扒皮，进而将轧管制成规格为30*1.5mm的圈料。
5.如权利要求1所述的一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法，其特征在于，所述拉伸阶段中，所述圈料通过立式盘拉机的拉伸道次为1-8道次的有芯拉伸，所述卷料的收卷直径控制在450mm以内，重量在20kg以上。
6.如权利要求1所述的一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法，其特征在于，所述还原性气体为氢气，其含量为5-8％。
7.如权利要求6所述的一种高强度超长白铜合金毛细管制备方法，其特征在于，所述退火炉温度控制在750摄氏度，加热退火时间为55分钟，还原性气氛中还原性气体含量为8％。
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