大盘重白铜合金盘管的生产方法

技术领域

本发明涉及一种盘管生产方法， 尤其是一种大盘重白铜合金盘管的生产方 法。 背景技术

目前国内外白铜合金盘的主要生产方法是 "半连续铸造- -挤压一冷轧 --拉 拔"的传统工艺， 存在工艺流程长、 成材率低、 能耗大等缺点， 而且由于挤压 工艺的特点限制， 成材率不足 50% ， 无法提供单根重量 300kg以上的合格挤 压白铜管坯料， 也就无法生产大盘重、 超长的白铜合金盘管。

现有的采用 "水平连铸 +行星轧制" 的方法生产白铜管， 存在如下缺点： 第一， 铸坯质量不高， 晶粒粗大， 组织不均， 轧制前需要再进行热处理； 第二， 轧制工艺不合理， 轧制温升小， 保护气氛不合理， 造成轧管出现裂紋、 氧化等 缺陷， 降低成品率； 第三， 白铜盘管的中间退火工艺有限制， 钟罩炉由于尺寸 较小， 决定了退火盘管为小盘， 盘重小， 不能生产大盘重盘管。 发明内容

本发明提供了一种能够生产重量大于 300kg大盘管、高成品率的大盘重白 铜合金盘管的生产方法。

实现本发明目的的大盘重白铜合金盘管的生产 方法， 包括如下步骤：

( 1 ) 将白铜合金材料熔化， 采用复合电磁搅拌技术的水平连铸工艺生产 白铜合金空心铸坯；

(2)对经过铣面的白铜合金空心铸坯进行轧制， 轧制过程中采用 H^PN^¾ 合还原气氛保护； 使用二联拉设备对轧管进行拉拔， 生产白铜联拉盘管；

(3 ) 对白铜联拉盘管内外壁进行清洗， 除去残留拉拔油， 采用通过式感 应退火设备对白铜联拉盘管进行连续退火；

(4) 采用圆盘拉伸机对退火后的联拉盘管进行拉拔 ， 生产白铜盘拉管； (5 ) 白铜盘拉管经涡流探伤， 对内外壁划伤、 夹铁、 磕碰伤等伤点进行 检测并喷墨注明， 同时将铜管水平缠绕成为大盘重白铜合金盘管 ；

(6) 根据最终产品的不同力学性能要求， 对需要退火的大盘重白铜合金 盘管进行退火。

所述步骤 （1 ) 中使用工频有芯熔化炉将白铜合金材料熔化， 合金熔液转 入工频有芯保温炉中， 再进行水平连铸。

所述步骤 （1 ) 的白铜合金材料成分为： 镍 9.0~11.0wt%、 铁 1.0~1.8wt%、 锰 0.5~1.5wt%、 铜余量。

所述步骤 （1 ) 水平连铸工艺生产的白铜合金空心铸坯的规格 为直径为 50~180mm、 壁厚为 5~50mm， 单根重量大于 1000kg。

所述步骤 （2 ) 中的 H^PN ₂ 混合还原气氛中11 ₂ 的体积含量为 1~10%。

优选的， 所述 H2的体积含量为 3~5%。

所述步骤 （2 ) 采用超高速行星旋轧技术对经过铣面的白铜合 金空心铸坯 进行轧制， 轧机形式为三辊或四辊。

所述步骤 （4 ) 中的拉拔过程经过 1~10 道次的拉拔， 每道次延伸系数为

1.1-1.7, 无需中间退火。

所述步骤 （5 ) 中生产的大盘重白铜合金盘管的重量大于 300kg。

所述步骤 （6) 中的退火温度为 500~750°C， 退火时间为 0.5~2.5小时。 本发明的大盘重白铜合金盘管的生产方法的有 益效果如下：

1.本发明的大盘重白铜合金盘管的生产方法， 能够生产单盘重量大于 300kg的大盘重白铜合金盘管；

2.采用本发明提供的方法， 生产白铜合金盘管的成材率高； 其中水平连铸 成品率为 95%以上， 铣面机损失 1~1.5%的成品， 行星轧制成品率为 95%以上， 盘管拉伸工艺全部成品率为 95%以上， 综合成材率能够达到 85%以上， 较传统 的挤压工艺提高 30%以上；

3.采用的熔化炉和保温炉均为工频有芯电炉， 搅拌能力强、 功率因数高， 合金熔液成分均匀稳定， 同时又节约能源， 适合大批量、 单根重量重的白铜合 金空心铸坯生产；

4.采用复合电磁搅拌技术的水平连铸工艺生产� ��格为直径为 50~180mm、 壁厚为 5~50mm， 单根重量大于 1000kg的白铜合金空心铸坯， 铸坯组织均匀， 晶粒细小， 平均晶粒尺寸 <0.3mm， 力学性能优异， 轧制前无需进行任何热处 理；

5.使用新型超高速行星旋轧技术对经过铣面的� ��坯进行一次加工率达 90%以上的轧制， 轧机形式为三辊或四辊行星轧机。 在不增加轧机主辅电机转 速的情况下， 增大轧辊转动线速度 5~30%， 提高铸坯咬入速度 3~25%， 短时间 内迅速提高轧制变形区温度 800°C以上， 弥合铸造中产生的缺陷， 大幅降低白 铜轧制变形抗力， 使合金管实现完全再结晶。

6.采用轧机内保护气氛为¾- 混合的还原气氛， 还原氧化的金属， 能够 使白铜轧管内外表面光亮，不氧化，使得轧制 过程中金属始终保持新鲜的界面， 便于轧管的成形， 保证轧管内部不出现裂紋、 分层的现象， 提高盘管成材率， 增大单盘重量。

7. 白铜联拉管经过通过式感应退火后， 改善了力学性能， 使经过圆盘拉 伸 1~10个道次的拉拔， 不需要中间退火， 大大提高了生产效率和产品质量； 具体实施方式

本发明的大盘重白铜合金盘管的生产方法， 包括如下步骤：

( 1 )使用工频有芯熔化炉将配料百分比为镍 9.0~11.0%、铁 1.0~1.8%、锰 0.5-1.5%, 铜余量的合金熔化， 合金熔液转入工频有芯保温炉中， 采用复合电 磁搅拌技术的水平连铸工艺生产规格为直径为 50~180mm、 壁厚为 5~50mm， 单根重量大于 1000kg的白铜合金空心铸坯；

(2 ) 利用新型超高速行星旋轧技术对经过铣面的白 铜合金空心铸坯进行 一次加工率达 90%以上的轧制， 轧机形式为三辊或四辊。 采用 ¾体积浓度 1-10% (优选的 3~5% ) 的¾-^混合的还原气氛保护， 轧管内外表面光亮不氧 化， 同时轧管实现再结晶， 组织均匀细小， 力学性能优异， 使用二联拉设备对 轧管进行拉拔， 生产重量大于 1000kg的白铜联拉盘管；

( 3 ) 对白铜联拉管内外壁进行清洗， 除去残留拉拔油， 采用通过式感应 退火设备对联拉盘管进行连续退火， 消除联拉管坯内应力， 改善力学性能， 为 下步圆盘拉伸做准备；

(4) 采用倒立式圆盘拉伸机对通过式感应退火后的 联拉盘管进行拉拔， 经过 1~10道次的拉拔， 每道次延伸系数为 1.1~1.7， 无需中间退火， 生产单根 重量大于 1000kg的白铜盘拉管；

(5) 对白铜盘拉管经涡流探伤， 对内外壁划伤、 夹铁、 磕碰伤等伤点进 行检测并喷墨注明， 同时将铜管水平缠绕成为成品单盘重量大于 300kg的大盘 重白铜合金盘管；

(6) 根据最终产品的不同力学性能要求， 对需要退火的大盘重白铜合金 盘管进行退火， 退火温度为 500~750°C， 退火时间为 0.5~2.5小时。

实施例 1

Φ 9.52X0.7白铜盘管的生产方法：

(1) 在熔化炉内按照质量百分比为镍 9wt%、 铁 1.13wt%、 锰 1.07wt%、 杂质含量 0.7%、 铜余量的合金熔化， 熔炼温度为 1280°C。 溶液合金成分经 光谱仪检测合格后转入保温炉中，保温炉温度 为 1250°C。采用在水平连铸过程 中施加电磁搅拌， 生产规格 O90X23X15000mm的白铜合金铸坯；

(2) 铸坯经过铣面去除表面氧化皮， 送入三辊行星轧机轧制， 轧管尺寸 规格为 O45~48X1.9~2.0mm， 轧管经过双联拉 Φ38Χ 1.6mm、 Φ 30 X 1.4mm, 采用 11 ₂ 体积浓度 3 ^ H ₂ -N^¾合的还原气氛保护， 2道次拉拔， 联拉管规格为 Φ 30 X 1.4mm;

(3) 联拉管经过内外壁清洗后通过式感应退火去除 内应力；

(4)利用圆盘拉伸机对联拉管进行拉拔， 经过 Φ24.15Χ1.23ιηιη、 Φ 19.20 X 1.10mm, Φ 16.35 X 0.98mm, Φ 14.00 X 0.87mm, Φ 11.87 X 0.77mm, Φ9.52 X 0.70mm共 6道次拉拔， 盘拉成品管规格为 Φ 9.52 X 0.70mm;

(5) O9.52X0.70mm盘拉管经涡流探伤和水平缠绕为成品 盘管， 按照重 量要求， 截取不同长度的盘管， 300kg为 1737m长。

(6) 对盘成成品包装盘的白铜管进行内壁清洗， 使用清洗剂和海绵球清 洗两次， 再用高压氮气吹扫内壁。

(7) 将盘管放入钟罩炉内进行退火， 根据不同的力学性能要求， 退火温 度为 550°C，退火时间为 2小时，保护气氛为 ¾体积浓度 40%的¾- 还原气氛。 退火完成后， 将盘管包装入库。

实施例 2

ø 15.88X0.89白铜盘管的生产方法

(1)在熔化炉内按照质量百分比为镍 llwt%、 铁 1.0wt%、 锰 1.5wt%、 杂 质含量 0.7%、 铜余量的合金熔化， 熔炼温度为 1280°C。 溶液合金成分经光 谱仪检测合格后转入保温炉中，保温炉温度为 1250°C。采用在水平连铸过程中 施加电磁搅拌， 生产规格 Φ 90X23 X 15000mm的白铜合金铸坯；

(2) 铸坯经过铣面去除表面氧化皮， 送入三辊行星轧机轧制， 轧管尺寸 规格为 O45~48X1.9~2.0mm， 轧管经过双联拉 Φ38Χ 1.6mm、 Φ 30 X 1.4mm, 采用 11 ₂ 体积浓度 3 ^ H ₂ -N^¾合的还原气氛保护， 2道次拉拔， 联拉管规格为 Φ 30 X 1.4mm;

(3) 联拉管经过内外壁清洗后通过式感应退火去除 内应力；

(4)利用圆盘拉伸机对联拉管进行拉拔， 经过 Φ26.00Χ1.22ιηιη、 Φ 22.20 X 1.07mm, Φ 19.00 X 0.98mm、 Φ 15.88 X 0.89mm共 4道次拉拔， 盘拉成品管 规格为 Φ 15.88 X0.89mm _;

(5) Φ15.88Χ0.89ιηιη盘拉管经涡流探伤和水平缠绕 为成品盘管，按照重 量要求， 截取不同长度的盘管， 300kg为 804m长。

(6) 对盘成成品包装盘的白铜管进行内壁清洗， 使用清洗剂和海绵球清 洗两次， 再用高压氮气吹扫内壁。

(7) 将盘管放入钟罩炉内进行退火， 根据不同的力学性能要求， 退火温 度为 650°C，退火时间为 2小时，保护气氛为 ¾体积浓度 50%的¾- 还原气氛。 退火完成后， 将盘管包装入库。

实施例 3

025.40X1.00白铜盘管的生产方法

(1) 在熔化炉内按照质量百分比为镍 9.95wt%、 铁 1.8wt%、 锰 0.5wt%、 杂质含量 0.7%、 铜余量的合金熔化， 熔炼温度为 1280°C。 溶液合金成分经 光谱仪检测合格后转入保温炉中，保温炉温度 为 1250°C。采用在水平连铸过程 中施加电磁搅拌， 生产规格 Φ 120 X 30 X 15000mm的白铜合金铸坯；

(2) 铸坯经过铣面去除表面氧化皮， 送入三辊行星轧机轧制， 轧管尺寸 规格为 Φ56~60Χ2.1 ~2.4mm， 轧管经过双联拉 Φ48Χ 1.9mm、 Φ 38 X 1.65mm, 采用 11 ₂ 体积浓度 5 ^ H ₂ -N^¾合的还原气氛保护， 4道次拉拔， 联拉管规格为 Φ 38 X 1.65mm;

(3) 联拉管经过内外壁清洗后通过式感应退火去除 内应力；

(4) 利用圆盘拉伸机对联拉管进行拉拔， 经过 Φ34Χ1.35ιηιη、 Φ30Χ 1.15mm, Φ 25.40 X 1.00mm三个道次拉拔， 规格为 Φ 25.40 X 1.00mm;

(5 ) Φ 25.40 Χ 1.00mm盘拉管经涡流探伤和水平缠绕为成品盘管 ，按照重 量要求， 截取不同长度的盘管， 300kg为 439m长。

(6 ) 对盘成成品包装盘的白铜管进行内壁清洗， 使用清洗剂和海绵球清 洗两次， 再用高压氮气吹扫内壁。

(7 ) 将盘管放入钟罩炉内进行退火， 根据不同的力学性能要求， 退火温 度为 700 °C，退火时间为 1小时，保护气氛为 ¾体积浓度 60%的¾- 还原气氛。 退火完成后， 将盘管包装入库。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施 方式进行描述， 并非对本发 明的范围进行限定， 在不脱离本发明设计精神前提下， 本领域普通工程技术人 员对本发明技术方案做出的各种变形和改进， 均应落入本发明的权利要求书确 定的保护范围内。