專(zhuān)利名稱(chēng)：銅合金管線材在線去應(yīng)力處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及銅合金管材制備技術(shù)，具體地說(shuō)是一種銅合金管線材在線去應(yīng)力處理置，尤其適合于銅合金連鑄連軋管線材的生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
銅合金管材因具有良好的抗腐蝕能力和較高的強(qiáng)度，因而廣泛地應(yīng)用于發(fā)電用冷凝器、船舶冷凝器、供水加熱器、蒸餾器、油冷卻器及水處理裝置用熱交換器等工業(yè)。銅合金(如黃銅等)與紫銅相比，其加工硬化指數(shù)較大，變形能力、變形抗力均不相同。在管線材制造過(guò)程中，塑性變形(軋制、拉拔)道次變形量較小，而道次間的退火次數(shù)也多。銅合金管材生產(chǎn)中最常見(jiàn)和最重要的問(wèn)題是如何快速簡(jiǎn)便地消除加工硬化，其退火的質(zhì)量和技術(shù)水平直接關(guān)系到銅合金管材的質(zhì)量。對(duì)于銅合金管線材而言，退火是最關(guān)鍵的問(wèn)題之一。銅合金管線材連續(xù)化生產(chǎn)過(guò)程中，快節(jié)有效的在線退火技術(shù)是急需解決的重要問(wèn)題。
目前銅合金管線材的退火方法主要有鏈動(dòng)式移動(dòng)連續(xù)化退火、箱組式不連續(xù)退火和電加熱半連續(xù)退火等。鏈動(dòng)式移動(dòng)連續(xù)化退火方法一般是采用一組箱式加熱爐，讓整盤(pán)的管線材在移動(dòng)鏈的帶動(dòng)下，在爐內(nèi)連續(xù)移動(dòng)完成退火過(guò)程。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以與管線材連續(xù)化生產(chǎn)相匹配，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；透呱a(chǎn)率，并可以施加氣體保護(hù)裝置；其缺點(diǎn)是需要將管線材盤(pán)結(jié)，退火的效率較低，且設(shè)備占用空間很大。箱組式不連續(xù)退火方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備占用的空間較少，生產(chǎn)機(jī)動(dòng)靈活，可以組織小型化和不連續(xù)生產(chǎn)；其缺點(diǎn)是退火的效率低、退火爐內(nèi)空間有限，不適合組成大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)。電加熱半連續(xù)退火方法的優(yōu)點(diǎn)是退火的效率較高，設(shè)備占用空間小，靈活性高；其缺點(diǎn)是不適合處理太長(zhǎng)的管線、極薄壁管和極細(xì)線材，且難以施加氣體保護(hù)措施。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種在確保連續(xù)化退火的同時(shí)能避免氧化、占用空間小的銅合金管線材在線去應(yīng)力處理方法及專(zhuān)用裝置，具有高效率在線退火的特點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下包括加熱、冷卻兩個(gè)處理區(qū)，其中加熱區(qū)由至少3組中高頻感應(yīng)線圈組成，每組中高頻感應(yīng)線圈分別由通過(guò)安裝在線圈端部的傳感器控制其溫度，第一組中高頻感應(yīng)線圈選用15～50KW功率范圍，選用的頻率控制在5～50kHz范圍，而后面的至少兩組中高頻感應(yīng)線圈的功率為15～40KW功率范圍，選用的頻率控制在5～50kHz范圍；所述冷卻區(qū)包括風(fēng)冷區(qū)、液冷區(qū)兩個(gè)處理區(qū)，風(fēng)冷區(qū)在管線材兩側(cè)水平方向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置吹風(fēng)管；吹風(fēng)管的一個(gè)端部靠近管線材、具有至少8個(gè)吹風(fēng)口，液冷區(qū)在管線材兩側(cè)水平方向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置噴液管，噴液管的一個(gè)端部靠近管線材、具有至少3個(gè)噴液口，所述噴液管與外冷卻池相通；所述冷卻區(qū)與收盤(pán)區(qū)相接；所述中高頻感應(yīng)線圈為3～6組。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.采用本實(shí)用新型裝置進(jìn)行退火處理時(shí)，退火過(guò)程可以與軋制和拉拔工序?qū)崿F(xiàn)同步完成；可以施加氣體保護(hù)，避免退火造成的氧化；生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)便占用空間小，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于中高頻感應(yīng)加熱的速率極快，使本實(shí)用新型具有退火處理速度快、效率高、成本低，可以確保連續(xù)化生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)。
2.采用本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)銅合金管線材的連續(xù)高效率在線退火，為連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)提供技術(shù)保證。本實(shí)用新型也適用于大口徑管材的熱處理。


圖1為發(fā)明管線材去應(yīng)力處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中冷卻區(qū)中風(fēng)冷區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖1中冷卻區(qū)中液冷區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
如圖1所示，本實(shí)用新型包括加熱、冷卻兩個(gè)處理區(qū)，其中加熱區(qū)1由3組中高頻感應(yīng)線圈1 1組成，每組中高頻感應(yīng)線圈11分別由通過(guò)安裝在線圈端部的傳感器控制其溫度，第一組中高頻感應(yīng)線圈11選用35KW，而后面的兩組中高頻感應(yīng)線圈11的功率為25KW，頻率均為15kHz；中高頻感應(yīng)線圈11溫度的控制是采用現(xiàn)有技術(shù)通用型控制系統(tǒng)，具體為通過(guò)安裝在線圈端部的傳感器與中高頻感應(yīng)線圈11電連接，由可控硅調(diào)整中高頻感應(yīng)線圈11的輸出功率，至后效應(yīng)的調(diào)整與管線材3運(yùn)行速度相匹配；如圖2、圖3所示，所述冷卻區(qū)2包括風(fēng)冷區(qū)、液冷區(qū)兩個(gè)處理區(qū)，風(fēng)冷區(qū)在管線材3兩側(cè)水平方向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置長(zhǎng)方形吹風(fēng)管21；吹風(fēng)管21的一個(gè)端部靠近管線材3、具有8個(gè)φ2mm圓形吹風(fēng)口(分兩排，每排4個(gè)吹風(fēng)口)，液冷區(qū)在管線材3兩側(cè)水平方向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置長(zhǎng)方形噴液管22，噴液管22的一個(gè)端部靠近管線材3、具有3個(gè)φ2mm圓形噴液口，所述噴液管22與外冷卻池相通，使噴液口噴出的冷卻液溫度趨于恒定，控制管線材3至盤(pán)卷溫度；所述冷卻區(qū)2與收盤(pán)區(qū)相接。
本實(shí)用新型原理是利用3組中高頻感應(yīng)線圈11，使從軋制或拉拔出來(lái)的管線材3快速被加熱到去應(yīng)力退火要求的溫度范圍，當(dāng)管線材3通過(guò)加熱區(qū)(高頻感應(yīng)線圈組)時(shí)，實(shí)現(xiàn)退火過(guò)程；然后管線材3進(jìn)入冷卻區(qū)，冷卻區(qū)由兩部分組成，即風(fēng)冷卻和液冷卻，風(fēng)冷卻采用管線材3兩側(cè)上下兩排水平對(duì)稱(chēng)方向的吹風(fēng)口21，液冷卻采用管線材3兩側(cè)兩組單排水平方向?qū)ΨQ(chēng)噴液口22，冷卻液采用水，是循環(huán)使用的，在外部有足夠大的冷卻池，使噴液口22噴出的冷卻液溫度趨于恒定，從冷卻區(qū)出來(lái)的管線材3溫度達(dá)到盤(pán)卷允許的溫度范圍，這樣通過(guò)改變退火加熱方式，實(shí)現(xiàn)了銅合金管線材3的線連續(xù)化退火與軋制和拉拔工序同步進(jìn)行，提高管線材3的生產(chǎn)效率并降低成本。
本實(shí)用新型工作過(guò)程本實(shí)施例采用TP2脫氧銅管線材3，從軋制或拉拔區(qū)出來(lái)的管線材3直接進(jìn)入所述專(zhuān)用裝置，首先進(jìn)入處理區(qū)，銅合金管線材3在中高頻感應(yīng)線圈11作用下，被加熱迅速升溫到去應(yīng)力退火的溫度200～400℃，由于本實(shí)施例使用了3組中高頻感應(yīng)線圈11，每組中高頻感應(yīng)線圈11是分別控制的，第一組中高頻感應(yīng)線圈11的任務(wù)主要是加熱升溫，選用的功率35kW，頻率均為15kHz，而后面的(至少)兩組中高頻感應(yīng)線圈11主要任務(wù)是均勻溫度和保溫，中高頻感應(yīng)線圈11的功率可以適當(dāng)小些25kW，頻率均為15kHz；溫度的控制是通過(guò)非接觸式方法測(cè)量溫度(如紅外線測(cè)溫等)，將信息反饋給中高頻感應(yīng)線圈11，由可控硅調(diào)整中高頻感應(yīng)線圈11的輸出功率，由于管線材3的運(yùn)行速度較快，所以這種控制考慮至后效應(yīng)，而至后效應(yīng)的調(diào)整是與管線材3運(yùn)行速度相匹配的。隨后，管線材3進(jìn)入冷卻區(qū)2，冷卻分兩個(gè)階段，先是風(fēng)冷區(qū)，風(fēng)冷的好處是不至于使管線材3在高溫區(qū)冷卻速度太快，影響退火的效果，利用風(fēng)冷降低一定溫度80℃左右；而后是液冷區(qū)，由于液體冷卻的效率較高，使管線材3可以很快降低溫度到盤(pán)卷溫度。從冷卻區(qū)2出來(lái)的管線材3可以進(jìn)入收盤(pán)區(qū)。
所述中高頻感應(yīng)線圈11可為3～6組。
權(quán)利要求1.一種銅合金管線材在線去應(yīng)力處理裝置，其特征在于包括加熱、冷卻兩個(gè)處理區(qū)，其中加熱區(qū)(1)由至少3組中高頻感應(yīng)線圈(11)組成，每組中高頻感應(yīng)線圈(11)分別由通過(guò)安裝在線圈端部的傳感器控制其溫度，第一組中高頻感應(yīng)線圈(11)選用15～50KW功率范圍，選用的頻率控制在5～50kHz范圍，而后面的至少兩組中高頻感應(yīng)線圈的功率為15～40KW功率范圍，選用的頻率控制在5～50kHz范圍；所述冷卻區(qū)包括風(fēng)冷區(qū)、液冷區(qū)兩個(gè)處理區(qū)，風(fēng)冷區(qū)在管線材(3)兩側(cè)水平方向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置吹風(fēng)管(21)；吹風(fēng)管(21)的一個(gè)端部靠近管線材(3)、具有至少8個(gè)吹風(fēng)口，液冷區(qū)在管線材(3)兩側(cè)水平方向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置噴液管(22)，噴液管(22)的一個(gè)端部靠近管線材(3)、具有至少3個(gè)噴液口，所述噴液管(22)與外冷卻池相通；所述冷卻區(qū)(2)與收盤(pán)區(qū)相接。
2.按權(quán)利要求1所述銅合金管線材在線去應(yīng)力處理裝置，其特征在于所述中高頻感應(yīng)線圈(11)為3～6組。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種銅合金管線材在線去應(yīng)力處理裝置。包括加熱、冷卻兩個(gè)處理區(qū)，其中加熱區(qū)由至少3組中高頻感應(yīng)線圈組成，每組中高頻感應(yīng)線圈分別由通過(guò)安裝在線圈端部的傳感器控制其溫度；所述冷卻區(qū)包括風(fēng)冷區(qū)、液冷區(qū)兩個(gè)處理區(qū)，風(fēng)冷區(qū)在管線材兩側(cè)水平方向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置吹風(fēng)管；吹風(fēng)管的一個(gè)端部靠近管線材、具有至少8個(gè)吹風(fēng)口，液冷區(qū)在管線材兩側(cè)水平方向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置噴液管，噴液管的一個(gè)端部靠近管線材、具有至少3個(gè)噴液口，所述噴液管與外冷卻池相通；所述冷卻區(qū)與收盤(pán)區(qū)相接。它在確保連續(xù)化退火的同時(shí)能避免氧化、占用空間小，具有高效率在線退火的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C21D1/42GK2557531SQ0227425
公開(kāi)日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2002年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月19日
發(fā)明者張金利, 張士宏, 周文龍, 許沂, 李長(zhǎng)杰, 胡新勝, 趙紅生, 于傳富, 蔣強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院精密銅管工程研究中心