銅合金管鑄軋法免酸洗生產(chǎn)制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銅合金管鑄軋法免酸洗生產(chǎn)制造方法，屬于銅合金管制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]銅合金管加工制造是各國(guó)均高度重視的戰(zhàn)略物資和發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)的重要基礎(chǔ)材料和功能材料。我國(guó)是近些年來(lái)銅加工業(yè)發(fā)展最快的國(guó)家，也是銅消費(fèi)量最大的國(guó)家之一。
[0003]傳統(tǒng)的銅合金管生產(chǎn)工藝是采用擠壓法，由半連續(xù)鑄造或連續(xù)鑄造的鑄坯錠擠壓成管坯，再經(jīng)過(guò)拉拔或冷軋加工成管材。而鑄軋法被引入后，鑄軋法在紫銅管材生產(chǎn)已被廣泛應(yīng)用，實(shí)踐表明鑄軋法生產(chǎn)紫銅管材的性能穩(wěn)定且制造成本較低，可以滿足空調(diào)制冷機(jī)等行業(yè)的苛刻要求。目前，水平連鑄管坯、經(jīng)行星軋制開(kāi)坯、再二連拉，然后盤(pán)拉制管的生產(chǎn)工藝技術(shù)是最先進(jìn)高效的生產(chǎn)流程，質(zhì)量穩(wěn)定，制造總成本較低。但是，由于鑄軋法工藝生產(chǎn)的紫銅管，沒(méi)有擠壓法的熱擠壓大變形率管坯工序，使得人們對(duì)于鑄軋法和擠壓法生產(chǎn)紫銅管質(zhì)量水平的認(rèn)識(shí)仍然存在爭(zhēng)議。
[0004]專(zhuān)利號(hào)為CN03149757.8的專(zhuān)利《行星軋管機(jī)制造銅及銅合金管的方法》(公開(kāi)號(hào)為:1221336)公開(kāi)了一種利用行星軋管機(jī)制造銅及銅合金管的方法，該方法利用行星軋管機(jī)對(duì)銅及銅合金的管坯進(jìn)行軋制，具體的步驟為，管坯表面機(jī)加工處理；管坯在701°C?850°C軋制溫度之間進(jìn)行高變形速率軋制形成軋制件；最后使軋制件快速冷卻等三個(gè)步驟，該方法具有工序少、成材率高、制造成本低以及管材制品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但是，其并未公開(kāi)針對(duì)銅管的后續(xù)清洗工藝，而是采用常規(guī)酸洗清洗方法。
[0005]專(zhuān)利號(hào)為CN03149786.1的專(zhuān)利《一種制造銅及銅合金管的熱軋方法》(公開(kāi)號(hào)為:1221337)公開(kāi)了一種制造銅及銅合金管材的熱軋方法，利用行星軋管機(jī)對(duì)銅及銅合金的管坯進(jìn)行熱軋，具體的步驟為，管坯表面機(jī)加工處理；管坯在線加熱至高于再結(jié)晶起始溫度；管坯在701°C?850°C軋制溫度之間進(jìn)行單道次延伸率大于5的變形和以10m/min-30m/min的軋制速度熱軋形成軋制件；最后使軋制件快速冷卻等四個(gè)步驟。與上述公開(kāi)的技術(shù)方案類(lèi)似，這些方法只是集中的軋制方法上，對(duì)后續(xù)成材清洗方案并未涉及，且軋制過(guò)程中，沒(méi)有廢料回收和再利用功能，其成材率不高。
[0006]專(zhuān)利號(hào)為CN02138022.8的專(zhuān)利《溫加工制造銅及銅合金管的方法》中公開(kāi)了一種溫加工制造銅及銅合金管的方法，依次包括，管坯表面機(jī)加工處理；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)晶溫度以上高變形速率軋制；軋制件快速冷卻等4個(gè)步驟。本發(fā)明的延伸系數(shù)在8?16之間，乳制速度在10?20m/min之間。
[0007]專(zhuān)利號(hào)為CN200910153349.8的專(zhuān)利《一種軋制黃銅管的三輥行星軋制方法》中公開(kāi)了一種軋制黃銅管的三輥行星軋制方法，包括以下步驟:將管坯的頭部制成錐面?’選擇芯棒，該芯棒與管坯內(nèi)壁的單邊間隙L不大于2.5mm ;在三輥行星軋機(jī)軋制管坯前，先將管坯預(yù)熱至100?500°C，然后將預(yù)熱后的管坯送入三輥行星軋機(jī)進(jìn)行軋制；并在軋制時(shí)對(duì)軋輥進(jìn)行乳化液噴淋，乳化液的噴淋強(qiáng)度為0.025?0.045MPa，并通過(guò)設(shè)置于三輥行星軋機(jī)入口處的吹掃裝置吹掃而防止乳化液回流，使管坯在進(jìn)入軋制區(qū)之前不與乳化液接觸；從三輥行星軋機(jī)的出口處軋出的管材通過(guò)拉拔加工成成品。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于黃銅管在軋制時(shí)進(jìn)行預(yù)熱，這樣在軋制黃銅管時(shí)，其軋制溫度超過(guò)了 400°C?600°C的中溫脆性區(qū)域，即避開(kāi)了中溫脆性區(qū)從而實(shí)現(xiàn)軋后的管體品質(zhì)良好。
[0008]專(zhuān)利號(hào)為CN200410010338.1中的《一種精密超長(zhǎng)銅合金管的制造方法》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，將表面機(jī)加工除雜的管坯導(dǎo)入軋制設(shè)備，采用差溫旋軋方法進(jìn)行軋制變形，所述差溫旋軋的方法為:控制管坯變形量小于20%，依靠自身變形產(chǎn)生的熱能使管坯升溫至380-500°C，隨后加大變形量至80 %以上使管坯溫度快速升溫至720-880 °C范圍內(nèi)軋制成形，然后在無(wú)氧環(huán)境下快速冷卻至50°C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)在線連續(xù)退火和渦流探傷制成盤(pán)管、直管、或蚊香盤(pán)管。該方法，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)，生產(chǎn)中不易損傷設(shè)備、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]縱觀上述各種軋制銅合金管方法，采用擠壓或軋制生產(chǎn)銅合金管的方法，其生產(chǎn)過(guò)程的能耗較大，特別是采用的酸洗表面處理方式對(duì)環(huán)境污染較大，投入產(chǎn)出率較低，存在許多浪費(fèi)的因素，因此，需要針對(duì)性予以改進(jìn)，更好地利用鑄軋法進(jìn)行銅合金管生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)節(jié)能減排的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種銅合金管鑄軋法免酸洗生產(chǎn)制造方法，以便更好地利用鑄軋法生產(chǎn)制備銅合金管，實(shí)現(xiàn)銅合金管廢料再利用，且能實(shí)現(xiàn)去除酸洗過(guò)程，達(dá)到減少環(huán)境污染的目的。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0012]一種銅合金管鑄軋法免酸洗生產(chǎn)制造方法，其生產(chǎn)制造過(guò)程如下:
(I)配料熔煉:配料是保證化學(xué)成分穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié)。投爐料應(yīng)保證潔凈，無(wú)泥沙、雨雪等夾雜物；每次熔新金屬與回用料的比例應(yīng)相對(duì)固定；熔化時(shí)應(yīng)避免熔體過(guò)熱；需成分調(diào)整的合金應(yīng)在基礎(chǔ)銅合金料熔化完畢初次取樣后，再進(jìn)行成分調(diào)整，并應(yīng)進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，以保證合金成分均勻；爐內(nèi)熔池表面熔煉覆蓋劑，覆蓋有很多好處，比方保溫、阻遏氛圍和復(fù)原感化；并采用保護(hù)性氣體予以保護(hù)熔煉。熔煉爐安裝在精煉爐的上方，熔煉爐與精煉爐之間上部設(shè)置有出料孔，熔煉時(shí)出料孔關(guān)閉，轉(zhuǎn)移熔液時(shí)出料孔打開(kāi)，改善轉(zhuǎn)移效果。
[0013](2)水平連鑄銅合金管坯:精煉后的熔液予以鑄造生產(chǎn)銅合金管坯，將結(jié)晶器與精煉爐底部出口水平連接安裝，然后將氮?dú)饣蚨栊詺怏w毛細(xì)管插入石墨套氣體進(jìn)入孔內(nèi)并固定連接，銅合金溶液溫度保持在1050?11050C，將銅液進(jìn)行冷卻結(jié)晶鑄造，連續(xù)鑄造5分鐘后，將氣體毛細(xì)管與氮?dú)饣蛘叨栊詺怏w管道接通，供氣壓力保持在0.5MPa以上；鑄造完畢出料時(shí)供給循環(huán)冷卻水予以冷卻；鑄造出的每根銅合金管質(zhì)量為800?1300千克。
[0014](3)管坯表面銑面:利用銑面機(jī)針對(duì)銅合金管坯外圓周進(jìn)行銑面，銑面的銑削厚度為0.3?1.5mm:銑面后的工藝廢料利用輸送機(jī)構(gòu)輸送給金屬肩餅擠壓機(jī)擠壓成塊，將廢料再一次利用放入步驟(I)中作為配料重新熔煉；這些擠壓成塊的銑面料擠壓成塊后，在加熱爐中氮?dú)饣蛘叨栊詺怏w保護(hù)環(huán)境下予以加熱干燥處理，去除擠壓塊中的切削液，加熱溫度為80?120°C，加熱時(shí)間為2?10小時(shí)。
[0015](4)行星軋管:銑面后的鑄造銅合金管送料到行星軋機(jī)中利用互成120度角配置的三軋輥?zhàn)赞D(zhuǎn)、同時(shí)又繞軋制線公轉(zhuǎn)從而形成對(duì)管坯復(fù)合軋制，該步驟中，管材冷軋時(shí)依靠變形熱自身加熱，變形區(qū)溫度為700?850°C，乳制后的管材利用圓盤(pán)收卷。
[0016](5)聯(lián)合拉拔:使用兩聯(lián)拉、三聯(lián)拉以及模塊式四聯(lián)拉預(yù)拉伸的技術(shù)，使經(jīng)過(guò)晶粒重組的、近似軟態(tài)的軋管坯通過(guò)預(yù)拉拔后表面變硬化。經(jīng)聯(lián)合拉拔后的拉制管坯，隨聯(lián)合拉拔機(jī)的同步鋸切裝置，按成品銅合金管材的規(guī)格要求自動(dòng)進(jìn)行預(yù)定尺，其定尺長(zhǎng)度以滿足冷軋管工藝要求。
[0017](6)冷軋管:用二輥、三輥或四輥冷軋機(jī)進(jìn)行冷軋管的技術(shù)，使經(jīng)過(guò)聯(lián)合拉拔定尺的拉制管坯，按成品規(guī)格要求冷軋為成品規(guī)格技術(shù)要求的銅合金管材。
[0018](7)超聲波脫脂清洗:超聲波清洗機(jī)是通過(guò)超聲波發(fā)生器將高于頻率為20KHz的震蕩信號(hào)進(jìn)行電功率放大后經(jīng)超聲波換能器(震頭)的逆壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振動(dòng)能量通過(guò)清洗液體中的聲輻射，使清洗液體分子振動(dòng)并產(chǎn)生無(wú)數(shù)微小空穴和氣泡。并沿超聲波傳播方向在負(fù)壓區(qū)形成、生長(zhǎng)，并在正壓區(qū)迅速閉合而產(chǎn)生上千個(gè)大氣壓的間瞬間高壓而爆破，形成無(wú)數(shù)微觀高壓沖擊波作用于管道壁的成垢雜質(zhì)并將此粉碎。此即稱(chēng)之為超聲波清洗中的“空化效應(yīng)”。銅合金管超聲波清洗機(jī)就是基于“空化效應(yīng)”技