本發(fā)明屬金屬鍛造領(lǐng)域，涉及一種碳鋼管道鍛壓工藝。

背景技術(shù)：

在鍛造加工過程中，鍛壓可以壓密或焊合鑄態(tài)金屬組織中的縮孔、縮松、空隙、氣泡和裂紋等缺陷，又能細化晶粒和破碎夾雜物，從而獲得一定的鍛造流線組織。在實際生產(chǎn)中，常根據(jù)生產(chǎn)需求，各種鍛件，例如主要用于生產(chǎn)各種重要的、承受重載荷的機器零件或毛坯，如機床的主軸和齒輪、內(nèi)燃機的連桿、起重機的吊鉤等加工過程中都需要對其鐓粗拔長、擴孔、彎曲、拉深等變形，在鍛造過程中，由于高溫下金屬表面的氧化和冷卻收縮等各方面的原因，鍛件精度不高、表面質(zhì)量不好，加之鍛件結(jié)構(gòu)工藝性的制約，鍛件通常只作為機器零件的毛坯。熱鍛壓是在金屬再結(jié)晶溫度以上進行的鍛壓，提高溫度能改善金屬的塑性，有利于提高工件的內(nèi)在質(zhì)量，使之不易開裂。高溫度還能減小金屬的變形抗力，降低所需鍛壓機械的噸位。但熱鍛壓工序多，工件精度差，表面不光潔，鍛件容易產(chǎn)生氧化、脫碳和燒損。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)工藝中生產(chǎn)的軟態(tài)銅包鋼線延伸率不足的問題，公開了一種生產(chǎn)簡單，延伸率和成品率高的軟態(tài)銅包鋼線的生產(chǎn)工藝。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案：

軟態(tài)銅包鋼線的生產(chǎn)工藝，依次包括下列步驟：

(1)拉拔，將鋼絲母材進行剝殼去氧化皮，再將去氧化皮后的鋼線經(jīng)過酸電解、水洗、硼化、高頻加熱烘干，最后將烘干后的鋼線拉拔至直徑1.8-2.4mm；

(2)高溫回火，將拉拔后的鋼線放入真空回火爐中進行高溫熱處理，回火溫度780-830℃之間，加熱時間控制在5-6小時之間，然后保溫5-6小時，接著冷卻至560-600℃，冷卻時間控制在12-13小時之間，再開冷風機冷卻至300℃左右出爐，冷卻時間控制在2-3小時之間；

(3)電沉積前處理，將直徑為1.8-2.4mm的鋼線用鹽酸溶液進行酸洗，去除鋼線表面的氧化皮，然后再進行水洗，去除鋼線表面酸洗工序中殘留的酸洗液，將水洗后的鋼線用碳酸鈉進行堿中和，去除上道水洗工序沒有完全洗清干凈的酸洗液；

(4)酸電解，對經(jīng)電沉積前處理后的鋼線用硫酸溶液進行酸電解，進一步去除鋼線表面的氧化皮，并活化鋼線表面；

(5)水洗，去除上道工序中殘留的酸洗液；

(6)預處理電沉積，將水洗后的鋼線通過氫氧化鉀及硫酸銅混合液進行預處理電沉積，生成銅包鋼線；

(7)水洗，去除上道工序殘留的溶液；

(8)厚處理電沉積，將水洗后的銅包鋼線進行進一步的硫酸鹽厚處理電沉積；

(9)水洗，去除上道工序中表面殘留的電沉積液；

(10)防氧化，將水洗后的銅包鋼線用防氧化劑進行防氧化處理；

(11)干燥，將防氧化處理后的銅包鋼線進行干燥處理；

(12)拉拔，將干燥后的銅包鋼線拉拔至直徑在0.50-0.70mm之間；

(13)水洗，將拉拔后的銅包鋼線進行水洗，去除銅包鋼線表面的油脂；

(14)防氧化處理，將水洗后的銅包鋼線用防氧化劑進行防氧化處理；

(15)氨分解高溫回火：①氨分解階段，先將氨分解爐升溫至500℃左右，保溫使整個爐體受熱均勻，然后繼續(xù)升溫至650-670℃送氨氣，同時打開排氣閥將排氣閥出口放入水中，當溫度到達800-820℃，火焰基本呈橘黃色，并無滴水，此時氨分解爐內(nèi)為n2和h2的混合物；②高溫回火階段，將氨分解爐內(nèi)分解出的n2和h2混合物充入裝有銅包鋼的真空回火爐中，讓整個回火爐中充滿n2和h2，回火溫度在780-830℃之間，并保溫時間5-6小時；關(guān)閉真空回火爐，隨爐冷卻7.5-8小時，再空冷使爐內(nèi)溫度接近室溫，將爐子抽成真空，沖入n2，使爐子壓力閥顯示0mpa，開爐取出銅包鋼成品。

更優(yōu)選，所述步驟(3)電沉積前處理采用體積比在40％-60％之間的鹽酸溶液進行酸洗，步驟(4)中用體積比在15％-25％的硫酸溶液對鋼線進行酸電解。

作為優(yōu)選，所述步驟(8)中厚處理電沉積后的銅層厚度在0.002-0.024mm之間。

作為優(yōu)選，所述步驟(15)中先將氨分解爐升溫1-1.5小時至溫度500℃左右，然后保溫1.5-2小時，溫度升至750℃左右時，在排氣閥出口處點火，觀察火焰顏色及排出口有無水滴出；爐子空冷時間在25-30小時之間。

作為優(yōu)選，所述鋼絲母材是h08鋼絲，按上述藝生產(chǎn)，省去了拋光工序，避免了一定程度的加工硬化，與低碳鋼m6相比，h08鋼絲價格低，因此生產(chǎn)成本低。

作為優(yōu)選，所述鋼絲母材是低碳鋼m6，低碳鋼m6材質(zhì)穩(wěn)定，雜質(zhì)少，延伸性好。作為優(yōu)選，所述硼化是將鋼線浸入硼砂溶液中，硼砂溶液溫度在75-85℃之間，使鋼線表面形成硼化膜，硼砂溶液溫度低于75℃，形成的硼化膜質(zhì)量不好，后續(xù)拉絲過程中，拉絲油易嵌入硼化膜中，使鋼絲表面發(fā)黑或者出現(xiàn)黑色斑點，硼砂溶液溫度高于85℃，則能耗高，具體是硼砂溶液溫度高于85℃所需的能耗是正常水平的1.5倍以上。

作為優(yōu)選，所述整個高溫回火階段，氨分解持續(xù)進行，直至爐體冷卻至室溫，同時打開連接在回火爐排氣孔處的防爆系統(tǒng)，在排氣孔處點火，防止排出的氫氣與空氣接觸產(chǎn)生爆炸。

作為優(yōu)選，所述鋼絲母材的直徑是6.5mm或5.5mm。

采用上述技術(shù)方案的軟態(tài)銅包鋼線的生產(chǎn)工藝，其優(yōu)點是：1、步驟1中將去氧化皮后的鋼線經(jīng)酸電解、水洗、硼化、高頻加熱烘干后再拉拔，與原工藝相比，減少拉拔次數(shù)，降低生產(chǎn)成本，通過硼化后在鋼線表面產(chǎn)生硼化膜，可以減少金屬鋼線和模具的直接接觸，延長模具使用壽命，可以提高拉拔速度，減少材料的損耗，得到均勻光滑的加工表面，同時硼化膜易溶于水，便于后續(xù)鋼線表面的清洗；2、高溫回火可以消除鋼線的加工硬化，細化晶粒，降低脆性，提高韌性，同時可使鋼線表面殘留的拉絲油等全部因高溫炭化形成疏松的氧化皮，易于后續(xù)酸洗洗去氧化皮，解決了經(jīng)常出現(xiàn)的鋼線層與銅層結(jié)合力不良的問題，成品率高；高溫回火過程中，保溫時間過后，先斷電隨爐冷卻12-13小時至溫度560-600℃，這樣可以降低熱應力，防止鋼線內(nèi)部產(chǎn)生裂紋，然后開冷風機冷卻2-3小時快速冷卻至300℃左右出爐，這樣可以節(jié)省時間，同時開冷風機冷卻避免了鋼線的二次氧化，也避免了爐膽的氧化；3、采用氨分解回火工藝，真空回火爐中含有大量的氫氣，而氫氣具有還原作用，光亮還原退火的功能，因此回火后可使銅包鋼表面光亮，所以無需對回火后的銅包鋼進行拋光，故可將銅包鋼線直接拉拔至0.50-0.70mm，通過氨分解回火工藝生產(chǎn)成表面光亮的銅包鋼成品，延伸率≥10％，省去了后續(xù)拋光工序，避免了再次加工硬化對延伸率的影響，使成品延伸率得到了提高。綜上所述，按上述工藝生產(chǎn)出來的銅包鋼線的延伸率≥10％，比傳統(tǒng)回火工藝生產(chǎn)出來的銅包鋼線的延伸率至少可提高一倍以上。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種碳鋼管道鍛壓工藝，該碳鋼管道鍛壓工藝包括以下步驟：

1)制備碳鋼管道加熱曲線圖，所述碳鋼管道加熱曲線圖的橫坐標是加熱時間，縱坐標是加熱溫度：

1.1)選取不同的鋼種并獲取其自身加熱特性；

1.2)根據(jù)步驟1.1)所得到的不同鋼種的加熱特性確定不同鋼種的進爐溫度、始鍛溫度以及出爐溫度；

1.3)確定不同鋼種在鍛壓時加熱時間；

1.4)以橫坐標為加熱時間，縱坐標為加熱溫度繪制不同鋼種的加熱曲線圖。

2)根據(jù)步驟1)所得到的碳鋼管道加熱曲線圖將碳鋼管道進行加熱處理：

2.1)入爐溫度55度；

2.2)快速升溫至950°±5°，所述快速升溫的幅度是每小時在50°～100°之

間；本發(fā)明在具體應用時，可以根據(jù)鋼種的不同，對快速升溫的幅度有所微調(diào)，例如每小時55°、75°或者98°等都可以；

2.3)慢速升溫至1350°±20°，所述慢速升溫的幅度是每小時不高于50°；

2.4)保溫45～60分鐘；

2.5)出爐。

3)將加熱后的碳鋼管道進行墩粗和拔長處理，對已經(jīng)完成加熱處理的碳鋼管道進行墩粗和拔長處理的次數(shù)至少兩次。

本發(fā)明在使用時，首先將鋼錠大小頭鋸掉，按照上述加熱處理步驟將鋼錠加熱到適當溫度，先進行小變形量拔長，可以焊合材料內(nèi)部疏松，再進行墩粗，拔長，可以提高鍛件超聲波檢測通過率。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。