CN1754649A - 一种利用盘拉制作白铜冷凝管的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种利用盘拉制作白铜冷凝管的工艺方法其生产工艺主要包括：熔铸→锯切→挤压→锯切→矫直→轧管→拉拔/重卷→退火→包装；其中，拉伸工艺采用多道次圆盘拉伸，延伸系数控制在1.30～1.45之间，拉伸过程中外模油运动粘度：400～900mm2/s(40℃)，内模油运动粘度：2800～3600mm2/s(40℃)，拉伸模的模角：9°～12°，游动芯头锥度：6°～9°，拉伸模与游动芯头的角度差为1°～3°。本发明提出的工艺方法中，采取盘拉制作方法，可以实现白铜冷凝管的连续拉伸，大大提高了生产效率，采用该方法可以生产出直条状或蚊香盘状及长度可达几百米甚至上千米的轴线卷状白铜冷凝管产品，更好地满足市场对白铜冷凝管长度的要求。
Description
所属技术领域
本发明涉及有色金属材料加工技术领域， 主要提出一种利用盘拉制作白铜冷凝管的工艺方法。
背景技术
白铜冷凝管产品为一种铜镍合金，因呈现白色而被称为白铜。由于其具有良好的耐腐蚀性和耐海水性能，化学成分稳定，故广泛应用于火力和原子能发电及船舶用冷凝器、供水加热器、蒸馏器、油冷却器、蒸馏水装置的热交换器。市场前景十分广阔，产品供不应求。
现有的白铜冷凝管生产通常的工艺采用：熔铸→锯切→挤压→锯切→酸洗→轧制→定尺锯切→直条拉伸(中间道次)→定尺→锯切→涡流探伤→退火→捆扎包装等工艺。现有的生产工艺流程较为复杂。挤压使用的是无水封挤压，并且挤压后必须采用酸洗去除管坯表面产生的氧化皮，另外轧制后，由于其后续设备的限制，必须将轧制料切成定尺供直条拉伸机拉伸，并在拉伸过程中，每一根直条及每一道次都需要重复制头及拉伸，即每拉伸至一个规格直条后，需进行再次制头，再拉伸至下一规格的直条，尤其是小管径的白铜冷凝管，由于拉伸道次增多，过程更为繁琐，并且只能生产≤18M的直条冷凝管，并且又增加了搬运过程，因此现有的生产工艺方法效率极低，远远满足不了市场对白铜冷凝管要求长度更长、精度更高的发展需求。
发明内容
本发明的目的是提出一种利用盘拉制作白铜冷凝管的工艺方法，以实现白铜冷凝管的连续拉伸，提高生产效率，并实现生产直径小、精度高、成本低、工艺简便的长度达几百米甚至上千米的白铜冷凝管产品。
本发明所提出的工艺方法为：其生产工艺主要包括：熔铸→锯切→挤压→锯切→矫直→轧管→盘拉→拉拔/重卷→退火→包装；其中，拉伸工艺采用多道次圆盘拉伸，延伸系数控制在1.30～1.45之间，拉伸过程中外模油运动粘度：400～900mm2/s(40℃)，内模油运动粘度：2800～3600mm2/s(40℃)；拉伸模模角9°～12°，游动芯头锥度：6°～9°，拉模角与游动芯头角度差为1°～3°。
本发明生产轴线卷状白铜冷凝管时，在进行多道次盘拉后，使用重卷机进行再次卷曲使之成为轴线卷状。
本发明生产直条状白铜冷凝管时，在进行多道次盘拉后进行直条拉拔，对最后一道次实施带加工率的拉伸，延伸系数控制在1.30～1.40之间，以保证拉伸后消除管材在盘拉机上产生的弯曲应力及管材的平直度。
本发明生产蚊香盘状白铜冷凝管时，在进行多道次盘拉后进行直条拉拔，对最后一道次实施带加工率的拉伸，延伸系数控制在1.30～1.40之间，再利用配属在联合拉拔机后部的卷曲装置进行卷曲成蚊香盘状。
本发明挤压工艺中采用水封脱皮方式，即将模具出口和水槽相连，使挤出的管坯直接进入水槽内进行快速冷却，可以防止管坯表面氧化，以及细化控制管坯的晶粒。
本发明工艺方法生产的轴线卷的产品规模范围：φ4～φ22.23×0.4～1.5mm、直条产品的规格范围：φ4～φ25×0.4～2mm；蚊香盘产品的规格范围：φ4～φ19.05×0.41.5mm，其尺寸公差符合国标GB8890-88或美标ASTM B111要求；软态退火性能满足：Rm≥290Mpa、Rp0.2≥90Mpa、A≥30％、HV0.3：75～105，或上述标准要求。
本发明工艺方法中，熔铸：使用无芯或有芯感应炉进行熔炼铸造锭坯，熔铸温度：1250～1320℃，铸造速度：2.5～3.5m/h，其化学成分符合GB5234-2001。挤压：挤压工艺的加热温度：920～1000℃，挤压速度：35～50mm/s，挤压比：21，压余厚度：25～40mm。加热的铸锭被推入挤压机挤压筒内，挤压轴挤制铸锭经模具出口流出，模具出口和一个充满水的水槽相连，挤出的管坯直接进入水槽内进行快速冷却，可以防止管坯表面氧化，以及细化挤制管坯的晶粒；在挤制的同时进行铸锭脱皮，脱皮厚度可达0.5～1.5mm。待挤压完结后再从挤压筒内顶出挤压的铜皮、压余，落入废料箱。轧制：采用轧管机与配套芯棒进行轧制，轧制送进量：5～9mm，正常轧制速度：120～145冲程/min，延伸系数：7.7～8.4。盘拉：采用多道次进行盘拉，拉伸过程中视道次采用不同的延伸系数、延伸系数控制在1.30～1.45之间；每道次采用不同规格的拉伸模及不同规格的游动芯头，并在拉伸过程中使用外模油运动粘度：400～900mm2/s(40℃)、内模油运动粘度：2800～3600mm2/s(40℃)。内、外模油粘度过小将造成油膜强度不足，管材表面发生划伤、跳车等缺陷；过大则管材表面粘油，不易清除，无法保证管材表面清洁度。拉伸模的模角：9°～12°，游动芯头锥度：6°～9°，拉伸模与游动芯头的角度差为1°～3°。拉拔：生产直条状白铜冷凝管或蚊香盘状冷凝管时在联合拉拔机上对最后一道次进行带加工率的直条管拉拔，延伸率控制在1.30～1.40之间，正常拉拔速度：10～100m/min，并在线进行涡流探伤，最终保证直条状白铜冷凝管或蚊香盘状冷凝管符合客户要求。重卷：生产轴线卷状白铜冷凝管时，使用重卷机进行重卷并卷曲成轴线卷状，卷曲速度：300～400m/min，并在线进行涡流探伤，卷宽：205mm，卷外径＜1100mm。退火：采用光亮退火炉进行成品光亮退火。退火工艺加热温度：600～700℃，辊速：110～130mm/min，保温时间：100～130min。
本发明提出的工艺方法中，采取盘拉制作方法，可以实现白铜冷凝管的连续拉伸，大大提高了生产效率，采用该方法可以生产出直条状或蚊香盘状及长度可达几百米甚至上千米的轴线卷状白铜冷凝管产品，更好地满足市场对白铜冷凝管长度的要求。其在盘拉中避免了现有直条拉制方法中的每次拉制后均需制头，即每一根直条及道次都需要重复制头的繁琐工艺过程，减少了工艺处理过程，更进一步降低了生产成本。
本发明工艺方法在挤压工序中采用水封脱皮的处理方式，与现有工艺中管坯必须采用酸洗去除管坯表面产生的氧化皮比较，减少了工艺处理过程，进一步保证了产品质量。
附图说明
附图为本发明生产工艺流程图。
具体实施方式
结合附图给出的实施例对本发明加以进一步说明：
实施例1：
一种软态B 10轴线卷状白铜冷凝管，规格：φ10×0.6mm，平均外径允许偏差±0.05mm，壁厚允许偏差±0.05mm，Rp 0.2：90～105Mpa，Rm≥290Mpa，A≥30％，卷重80～120Kg/卷，缺陷点每卷5点以下。
1.熔铸：铸造成φ245mm规格的铸锭。使用无芯感应炉进行熔铸，熔铸温度：1250℃，铸造速度：2.5m/h，其化学成分符合GB5234-2001。
2.挤压：挤制成φ80×10mm的管坯。使用挤压机与配套芯棒进行挤压，挤压工艺中采用水封脱皮方式；加热的铸锭被推入挤压机挤压筒内，挤压轴挤制铸锭经模具出口流出，模具出口和一个充满水的水槽相连，挤出的管坯直接进入水槽内进行快速冷却，可以防止管坯表面氧化，以及细化挤制管坯的晶粒；在挤制的同时进行铸锭脱皮，脱皮厚度可达0.5mm。待挤压完结后再从挤压筒内顶出挤压的铜皮、压余，落入废料箱。挤压工艺的加热温度：920℃，挤压速度：35mm/s，挤压比：21，压余厚度：25mm。
3.锯切：使用锯床进行头尾切断。
4.矫直：使用矫直机矫直。
5.轧制：使用轧管机与配套芯棒进行轧制成φ39×2.5mm。送进量：8mm，正常轧制速度：120冲程/min，延伸系数：7.7。
6.盘拉：采用倒立式盘拉机进行8道次盘拉，1道次延伸系数1.38，2道次延伸系数1.41，3道次延伸系数1.45，4道次延伸系数1.45，5道次延伸系数1.45，6道次延伸系数1.40，7道次延伸系数1.44，8道次延伸系数1.36；拉伸至成品φ10×0.6mm，每道次采用不同规格的拉模及不同规格的游动芯头，并在拉伸过程中使用外模油运动粘度：400mm2/s(40℃)、内模油运动粘度：2800mm2/s(40℃)，拉伸模模角：12°，游动芯头锥度：9°。
7.重卷：采用重卷机进行再次卷取成轴线卷。卷取速度：300m/min，并在线进行涡流探伤，卷宽：205mm，卷外径＜1100mm。
8.退火：采用光亮退火炉进行成品光亮退火。退火工艺为加热温度：650℃，辊速：120mm/min，最终检测性能为：Rm≥290Mpa、Rp0.2≥90Mpa、A≥30％，HV0.3：100，完全满足客户要求。
9.包装：使用包装机按合同进行成品包装并进行发货。
实施例2：
一种硬态B 10直条状白铜冷凝管，规格φ6.35×0.51mm，外径公差允许偏差±0.051mm，壁厚允许偏差±0.038mm，Rp0.5＞240Mpa，Rm＞310Mpa，平直度＜12mm/3000mm。
1.熔铸：铸造成φ245mm规格的铸锭。使用无芯感应炉进行熔铸，熔铸温度：1285℃，铸造速度：3m/h，其化学成分符合GB5234-2001。
2.挤压：挤制成φ80×10mm的管坯。使用挤压机与配套芯棒进行挤压，挤压工艺中采用水封脱皮的方式，同实施例1。挤压工艺的加热温度：960℃，挤压速度：42mm/s，挤压比：21，压余厚度：32mm。
3.锯切：使用锯床进行头尾切断。
4.矫直：使用水平矫矫直。
5.轧制：使用轧管机与配套芯棒进行轧制成φ39×2.5mm。送进量：8mm，正常轧制速度：132冲程/min，延伸系数：7.7。
6.盘拉：采用倒立式盘拉机进行9道次盘拉，1道次拉伸延伸系数为1.38，2道次拉伸延伸系数为1.41，3道次拉伸延伸系数为1.45，4道次拉伸延伸系数为1.45，5道次拉伸延伸系数为1.45，6道次拉伸延伸系数为1.38，7道次拉伸延伸系数为1.37，8道次拉伸延伸系数为1.34，9道次拉伸延伸系数为1.41，每道次采用不同规格的拉模及不同规格的游动芯头，并在拉伸过程中使用外模油运动粘度：650mm2/s(40℃)、内模油运动粘度：3200mm2/s(40℃)，拉伸模模角：11°，游动芯头锥度：9°。
7.拉拔：使用联合拉拔机进行直条拉拔。即在联合拉拔机上对最后一道次实施带加工率的拉伸，延伸系数：1.40，以保证拉伸后消除管材在盘拉机上产生的弯曲应力及管材的平直度，正常的拉伸速度：50m/min，并进行涡流探伤，最终保证管材的平直度符合客户要求。
8.包装：管材在联合拉拔机上直接进行定尺锯切，然后对管材两端在线打毛刺，管材落入储料架内并进行吹风清除锯屑后直接包装、发货。成品经最终检测符合合同要求。
实施例3：
一种软态B 10蚊香盘状白铜冷凝管，规格φ6.35×0.51mm，外径公差允许偏差±0.051mm，壁厚允许偏差±0.038mm，Rp0.2：90～105Mpa，Rm＞290Mpa，A≥30％，蚊香盘长度为15mm，长度允许偏差为0～300mm。
1.熔铸：铸造成φ245mm规格的铸锭。使用无芯感应炉进行熔铸，熔铸温度：1320℃，铸造速度：3.5m/h，其化学成分符合GB5234-2001。
2.挤压：挤制成φ80×10mm的管坯。使用挤压机与配套芯棒进行挤压，挤压工艺中采用水封脱皮的方式，同实施例1。挤压工艺的加热温度：1000℃，挤压速度：50mm/s，挤压比：21，压余厚度：40mm。
3.锯切：使用锯床进行头尾切断。
4.矫直：使用矫直辊进行矫直。
5.轧制：使用轧管机与配套芯棒进行轧制成φ39×2.5mm。送进量：8mm，正常轧制速度：145冲程/min，延伸系数：7.7。
6.盘拉：采用倒立式盘拉机进行9道次盘拉，1道次拉伸延伸系数为1.38，2道次拉伸延伸系数为1.41，3道次拉伸延伸系数为1.45，4道次拉伸延伸系数为1.45，5道次拉伸延伸系数为1.45，6道次拉伸延伸系数为1.38，7道次拉伸延伸系数为1.37，8道次拉伸延伸系数为1.34，9道次拉伸延伸系数为1.41，每道次采用不同规格的拉模及不同规格的游动芯头，并在拉伸过程中使用外模油运动粘度：900mm2/s(40℃)、内模油运动粘度：3600mm2/s(40℃)，拉伸模模角：10°，游动芯头锥度：8°。
7.拉拔：使用联合拉拔机进行直条拉拔。即在联合拉拔机上对最后一道实施带加工率的拉伸，延伸系数：1.40，正常的拉伸速度：40m/min，并进行涡流探伤，最终配属在联拉机后部的卷曲装置卷曲成蚊香盘状白铜冷凝管。
8.退火：采用光亮退火炉进行成品光亮退火。退火工艺加热温度：650～670℃，辊速：120mm/min，最终检测性能为：Rm＞290Mpa、Rp0.2＞90Mpa、A≥30％，HV0.3：95，完全满足客户要求。
9.包装：使用包装机按合同进行成品包装并进行发货。
Claims (6)
1、一种利用盘拉制作白铜冷凝管的工艺方法，本发明的特征是：其生产工艺主要包括：熔铸→锯切→挤压→锯切→矫直→轧管→拉拔/重卷→退火→包装；其中，拉伸工艺采用多道次圆盘拉伸，延伸系数控制在1.30～1.45之间，拉伸过程中外模油运动粘度：400～900mm2/s(40℃)，内模油运动粘度：2800～3600mm2/s(40℃)，拉伸模的模角：9°～12°，游动芯头锥度：6°～9°，拉伸模与游动芯头的角度差为1°～3°。
2、根据权利要求1所述的一种利用盘拉制作白铜冷凝管的工艺方法，其特征是：生产轴线状白铜冷凝管时，在进行多道次圆盘拉伸后，使用重卷机进行再次卷曲成为轴线卷状/白铜冷凝管。
3、根据权利要求1所述的一种利用盘拉制作白铜冷凝管的工艺方法，其特征是：生产直条状白铜冷凝管时，在进行多道次盘拉后进行直条拉拔，对最后一道次实施带加工率的拉伸，延伸系数控制在1.30～1.40之间，以保证拉伸后消除管材在盘拉机上产生的弯曲应力及管材的平直度。
4、根据权利要求1所述的一种利用盘拉制作白铜冷凝管的工艺方法，其特征是：生产蚊香盘状白铜冷凝管时，在进行多道次盘拉后进行直条拉拔，对最后一道次实施带加工率的拉伸，延伸系数控制在1.30～1.40之间，再利用配属在联合拉拔机后部的卷曲装置进行卷曲成蚊香盘状白铜冷凝管。
5、根据权利要求1所述的一种利用盘拉制作白铜冷凝管的工艺方法，其特征是：在挤压工艺中采用水封脱皮方式，即将模具出口和水槽相连，使挤出的管坯直接进入水槽内进行快速冷却，以防止管坯表面氧化，以及细化控制管坯的晶粒。
6、根据权利要求1所述的一种利用盘拉制作白铜冷凝管的工艺方法，其特征是：本发明工艺中，熔铸：熔炼铸造锭坯使用无芯或有芯感应炉进行，熔铸温度：1250～1320℃，铸造速度：2.5～3.5m/h，其化学成分符合GB5234-2001；挤压：采用挤压机与配套芯棒进行挤压；轧制：采用轧管机与配套芯棒进行轧制，轧制送进量：5～9mm，正常轧制速度：120～145冲程/min，延伸系数：7.7～8.4；圆盘拉伸；拉拔或重卷；正常拉拔速度：10～100m/min，并在线进行涡流探伤；重卷的卷曲速度：300～400m/min，并在线进行涡流探伤，卷宽：205mm，卷外径＜1100mm。退火：采用光亮退火炉进行成品光亮退火；退火工艺加热温度：600～700℃，辊速：110～130mm/min，保温时间：100～130min。
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