專(zhuān)利名稱(chēng)：一種精密超長(zhǎng)銅合金管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬管材的制造，具體說(shuō)是一種精密銅合全管的制造方法，特別適合于高精度超長(zhǎng)銅合金冷凝管的生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外銅合金管材的生產(chǎn)大部分采用擠壓法，少數(shù)采用穿孔軋制法。實(shí)踐證明這兩種傳統(tǒng)的制備方法均存在著工序多，成材率低，管材制造成本高，產(chǎn)品精度差等不足，且難以生產(chǎn)出超長(zhǎng)的管材。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?2138022.8名稱(chēng)為“溫加工制造銅及銅合金管的方法”及申請(qǐng)?zhí)枮?3149757.8的“行星軋管機(jī)制造銅及銅合金管的方法”。前一申請(qǐng)它包括管坯預(yù)熱、管坯軋制和軋制件冷卻步驟，其特征在于首先對(duì)管坯進(jìn)行表面加工，管坯預(yù)熱到環(huán)境溫度至再結(jié)晶溫度之間，管坯在再結(jié)晶溫度以上以高變形速率進(jìn)行軋制，軋制件快速冷卻，且管坯預(yù)熱和管坯軋制步驟是在保護(hù)氣氛中進(jìn)行的。它是利用預(yù)熱溫度和管坯面積縮減變形所產(chǎn)生熱量疊加使管坯在高于700℃溫度下進(jìn)行軋制，基本克服了冷軋方法的缺陷，但同時(shí)帶來(lái)了疊加的軋制溫度不易控制和增加了軋前預(yù)熱及軋后保溫的工序。后一申請(qǐng)是利用行星軋管機(jī)對(duì)管坯進(jìn)行軋制，其第一步是對(duì)管坯表面進(jìn)行機(jī)加工，去掉管坯表面的鑄造缺陷，第二步是在保護(hù)氣氛下將第一步處理后的管坯導(dǎo)入行星軋管機(jī)，使管坯在701-850℃之間的溫度下以單道次斷面收縮率85-95％、以12-30m/min的軋制速度進(jìn)行軋制成形，第三步是將上述軋制件通過(guò)乳化液浴槽快速冷卻。這是目前所知的最為先進(jìn)的銅合金管材加工方法，它基本克服了上述溫軋法的主要缺陷，減少了能耗和工序。但是它初始軋制時(shí)依靠大變形所釋放的熱能使軋機(jī)溫度立即升高到701-800℃的溫度范圍，在操作上不易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)對(duì)齒輪等設(shè)備的沖擊無(wú)法避免，影響設(shè)備壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制造工序少、溫度易控制、產(chǎn)品精密度高、易于大規(guī)模生產(chǎn)，且生產(chǎn)中不易損傷設(shè)備、成本低的精密超長(zhǎng)銅合金管的制造方法。
本發(fā)明的技術(shù)設(shè)計(jì)方案是以如下方式完成的，它包括對(duì)水平連鑄銅合金管坯進(jìn)行表面機(jī)加工除雜，其特征在于將表面機(jī)加工除雜的管坯導(dǎo)入軋制設(shè)備，采用差溫旋軋方法使管坯從常溫靠小變形產(chǎn)生的熱能升溫至380-500℃，然后加大變形量使管坯溫度快速升至720-880℃范圍內(nèi)軋制成形，然后在無(wú)氧環(huán)境下快速冷卻至50℃以下制成軋管，接著采用二聯(lián)拉和高速圓盤(pán)拉伸設(shè)備經(jīng)多道次拉伸成成品規(guī)格，最后通過(guò)在線(xiàn)連續(xù)退火和渦流探傷制成盤(pán)管、直管、或蚊香盤(pán)管。
本發(fā)明主要基于運(yùn)用塑性加工和形變熱處理原理，采用一種差溫旋軋的方法使管坯從常溫靠小變形產(chǎn)生的熱能緩慢升溫至380-500℃，然后加大變形量使管坯快速升溫至720-880℃進(jìn)行軋制成形和快速冷卻，這樣不僅了有效地降低咬入階段對(duì)設(shè)備的沖擊，而且靠快速升溫來(lái)避開(kāi)600-700℃的熱脆性區(qū)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量；對(duì)于通過(guò)調(diào)整軋輥結(jié)構(gòu)和軋制參數(shù)使升溫分兩步的操作，本發(fā)明更易于操作和實(shí)現(xiàn)溫度控制；采用二聯(lián)拉和高速圓盤(pán)拉伸設(shè)備經(jīng)多道次拉伸成成品規(guī)格，中間無(wú)須軟化退火處理；采用連續(xù)在線(xiàn)退火和渦流探傷，可將精度控制在0.05％以下。本發(fā)明的銅合金管制造方法，是現(xiàn)今最完善可行的加工制備方法，成品檢驗(yàn)表明，管長(zhǎng)達(dá)1000米以上，尺寸精度小于0.05％。管體金相組織為0.01-0.2mm的完全再結(jié)晶組織，抗拉強(qiáng)度為360MPa，探傷結(jié)果反映，每千米僅為0-2個(gè)缺陷點(diǎn)。所以，本發(fā)明具有制造工序少、溫度易控制、產(chǎn)品精密度高、易于大規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)中不易損傷設(shè)備、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施步驟如下第一步，優(yōu)先采用動(dòng)態(tài)合金化加入裝置和控制技術(shù)、電磁連鑄技術(shù)牽引出成分均勻、內(nèi)外表觀質(zhì)量好的空心鑄坯；第二步，采用車(chē)或銑磨等機(jī)械加工方法，控制加工切削深度在0.15-0.40mm范圍內(nèi)，通過(guò)鑄坯表面機(jī)加工使表面呈無(wú)氧化光亮態(tài)。由于銑加工效率高于車(chē)加工，故最好采用銑加工，還可隨即收集回用。第三步，運(yùn)用差溫旋軋技術(shù)，在保護(hù)氣氛下利用自身變形熱經(jīng)兩步升溫實(shí)現(xiàn)大變形軋制成形，快速冷卻后得到管材軋制件。且優(yōu)先采用中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為02285366.9的軋管機(jī)和中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為02237667.4的專(zhuān)用軋輥及中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?2123463.9的軋制芯棒。鑄坯的軋制步驟是，在保護(hù)氣氛下將表面除雜后的管坯導(dǎo)入行星軋機(jī)，使之在常溫下咬入，在斷面收縮率小于20％的范圍內(nèi)逐步加大變形量，利用變形產(chǎn)生的熱量逐步升溫至380-500℃，然后加大變形量使管坯溫度快速升至720-880℃范圍內(nèi)軋制成形，隨即在無(wú)氧環(huán)境下迅速冷卻至50℃以下，然后成卷后進(jìn)入下一工序。本工序值得說(shuō)明的是，單道次變形量達(dá)80％以上，通過(guò)調(diào)整軋制設(shè)備及配套設(shè)施的相關(guān)參數(shù)，完全可以高成功率地軋制出合格產(chǎn)品。而且有效降低咬入階段對(duì)設(shè)備的沖擊，并且靠快速升溫來(lái)避開(kāi)600-700℃熱脆性區(qū)，使制品的品質(zhì)水平得到提高；第四步，將軋制管經(jīng)二聯(lián)拉和高速圓盤(pán)拉伸設(shè)備2-15道次拉伸成尺寸精度控制在0.05％以下的高精度銅合金管材；采用二聯(lián)拉和高速圓盤(pán)拉伸，中間不須退火處理，直接將軋制管進(jìn)行多道次拉伸成所需規(guī)格；第五步，通過(guò)在線(xiàn)連續(xù)退火調(diào)整管材軟硬狀態(tài)，通過(guò)渦流探傷控制管材品質(zhì)，最后利用精整、蚊香盤(pán)或矯直、切割設(shè)備制成盤(pán)管、直管或蚊香盤(pán)管，包裝后供給用戶(hù)。具體操作時(shí)，可根據(jù)產(chǎn)品供貨狀態(tài)，可調(diào)整為渦流探傷+精整成盤(pán)+輥底式光亮退火或不需退火處理步驟。
權(quán)利要求
1.一種精密超長(zhǎng)銅合金管的制造方法，它包括對(duì)水平連鑄銅合金管坯進(jìn)行表面機(jī)加工除雜，其特征在于將表面機(jī)加工除雜的管坯導(dǎo)入軋制設(shè)備，采用差溫旋軋方法使管坯從常溫靠小變形產(chǎn)生的熱能升溫至380-500℃，然后加大變形量使管坯溫度快速升至720-880℃范圍內(nèi)軋制成形，然后在無(wú)氧環(huán)境下快速冷卻至50℃以下制成軋管，接著采用二聯(lián)拉和高速圓盤(pán)拉伸設(shè)備經(jīng)多道次拉伸成成品規(guī)格，最后通過(guò)在線(xiàn)連續(xù)退火和渦流探傷制成盤(pán)管、直管、或蚊香盤(pán)管。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種精密超長(zhǎng)銅合金管的制造方法，它包括對(duì)水平連鑄銅合金管坯進(jìn)行表面機(jī)加工除雜，其特征在于將表面機(jī)加工除雜的管坯導(dǎo)入軋制設(shè)備，采用差溫旋軋方法使管坯從常溫靠小變形產(chǎn)生的熱能升溫至380℃－500℃，然后加大變形量使管坯溫度快速升至720℃－880℃范圍內(nèi)軋制成形，然后在無(wú)氧環(huán)境下快速冷卻至50℃以下制成軋管，接著采用二聯(lián)拉和高速圓盤(pán)拉伸設(shè)備經(jīng)多道次拉伸成成品規(guī)格，最后通過(guò)在線(xiàn)連續(xù)退火和渦流探傷制成盤(pán)管、直管、或蚊香盤(pán)管。本發(fā)明采用一種差溫旋軋的方法，具有制造工序少、溫度易控制、產(chǎn)品精密度高、易于大規(guī)模生產(chǎn)，且生產(chǎn)中不易損傷設(shè)備、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21B23/00GK1583306SQ200410010338
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月15日
發(fā)明者李長(zhǎng)杰, 周永利, 張金利, 范震, 張習(xí)剛, 馬宗理, 郭宏林, 王智斌, 熊雙奎, 楊振勝, 龐景森, 王彥子, 時(shí)文峰, 琚現(xiàn)超, 張占峰 申請(qǐng)人:河南金龍精密銅管股份有限公司