本發(fā)明屬于金屬熱處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠快速對薄壁波紋管進(jìn)行退火的方法。

背景技術(shù)：

退火是一種金屬熱處理工藝，指的是將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時間，然后以適宜速度冷卻。目的是降低硬度，改善切削加工性；消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向；細(xì)化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷。但是目前的退火工藝，金屬在退火后的表面會變色，影響金屬的美觀，難以滿足對外觀有要求的工況，而且目前進(jìn)行退火主要采用退火爐，退火爐工作時是將大批量的金屬一并裝入，進(jìn)行退火，然后再將完成退火的金屬取出，退火作業(yè)是間斷進(jìn)行的，整個退火工藝時間沉長，使得退火后的金屬進(jìn)行后續(xù)加工無法快速連續(xù)進(jìn)行，拖累整個金屬加工流程的工作效率，降低整個金屬加工流程的連續(xù)性。

現(xiàn)有技術(shù)《金屬管快速電加熱不失色退火方法》(公開號：105177232a)提出了一種技術(shù)方案，但該技術(shù)方案扔存在較多不足：1、退火處理的為管壁平滑的直管，不能處理管壁具有波紋結(jié)構(gòu)的波紋管；2、惰性氣體需要長時間持續(xù)通入，消耗量大，成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有不失色快速退火方法不能處理波紋管，且能源消耗較大的技術(shù)問題，提出一種銅制薄壁波紋管快速退火方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種薄壁波紋管快速退火方法，所述薄壁波紋管為銅制件，包括直管段和波紋管段，所述直管段的壁厚為0.8毫米，所述波紋管段設(shè)置的波紋形成有外凸的波峰和內(nèi)凹的波谷，所述波紋管段波峰處的壁厚為0.76-0.8毫米，所述波紋管段波谷處的壁厚為0.74-0.78毫米，所述波紋管段波谷處的壁厚小于所述波紋管段波峰處的壁厚。

具體步驟如下：

s0：將薄壁波紋管裝入到退火艙內(nèi)設(shè)置的支承座上，用以將薄壁波紋管與退火艙的內(nèi)壁隔開，所述退火艙為兩端開口的管狀；

s1：將薄壁波紋管兩端連接電源的通電導(dǎo)線；

s2：從所述退火艙一端開口向所述退火艙內(nèi)持續(xù)通入保護(hù)氣體，以使保護(hù)氣體充滿所述退火艙，并從所述退火艙另一端開口流出；

s3：啟動電源，對薄壁波紋管進(jìn)行通電加熱，將薄壁波紋管波紋管段波谷處加熱至470℃～510℃，通電加熱時所述電源的輸出電壓為5v～10v，輸出電流為5000a～10000a，通電時間為0.2s～10s，以使所述薄壁波紋管的晶粒度達(dá)到0.028～0.033mm；

s4：關(guān)閉電源，停止對薄壁波紋管進(jìn)行通電加熱，通過遠(yuǎn)紅外測溫儀測量所述薄壁波紋管中波紋管段波谷處的溫度；

s5：當(dāng)波紋管段波谷處的溫度小于等于200℃時，停止向退火艙內(nèi)送入保護(hù)氣體；并將所述薄壁波紋管從所述退火艙中取出。

作為優(yōu)選，步驟s2中，退火艙內(nèi)通入的保護(hù)氣體充滿退火艙的同時，充滿薄壁波紋管的內(nèi)腔。

作為優(yōu)選，步驟s4中，關(guān)閉電源后，通入所述退火艙內(nèi)的保護(hù)氣體對所述薄壁波紋管進(jìn)行降溫冷卻。

作為優(yōu)選，所述保護(hù)氣體為氮?dú)饣蚨栊詺怏w。

作為優(yōu)選，步驟s0時，所述薄壁波紋管由退火艙一端的開口裝入到所述退火艙內(nèi)；步驟s5時，所述薄壁波紋管由退火艙另一端的開口取出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

1、該退火方法能夠快速的完成加熱退火，使退火作業(yè)的速度能夠匹配后續(xù)加工工序的速度，同時能夠?qū)︺~制的薄壁波紋管進(jìn)行良好的退火處理，使退火后的薄壁波紋管不僅具有足夠的強(qiáng)度，而且具有一定的柔韌性。

2、退火艙在工作時開敞，退火處理速度快，取放方便，使待處理產(chǎn)品從一端送入，同時退火處理完成的產(chǎn)品能夠由另一端取出，使退火作業(yè)能夠流水化進(jìn)行，進(jìn)一步加快了退火作業(yè)的速度。

3、保護(hù)氣體的通入時間縮短，降低了氣體的消耗量，而且使薄壁波紋管能夠更快的從退火艙中取出，進(jìn)一步提高退火作業(yè)速度，而且保護(hù)氣體不僅可采用惰性氣體，還可采用氮?dú)?，大幅減少了退火作業(yè)的成本。

4、保護(hù)氣體同時充滿退火艙和薄壁波紋管，能夠?qū)Ρ”诓y管內(nèi)外側(cè)均進(jìn)行保護(hù)，避免薄壁波紋管內(nèi)外氧化，提高退火質(zhì)量。保護(hù)氣體對薄壁波紋管保護(hù)的同時，能夠?qū)Ρ”诓y管進(jìn)行降溫冷卻，加快了退火作業(yè)的速度，使薄壁波紋管能夠更早地從退火艙中取出。

附圖說明

附圖1為薄壁波紋管快速退火方法的實施示意圖。

以上各圖中：1、薄壁波紋管；1.1、直管段；1.2、波紋管段；1.2.1、波峰；1.2.2、波谷；2、退火艙；3、第一氣體通道；4、第二氣體通道；5、電源；5.1、通電導(dǎo)線。

具體實施方式

下面，通過示例性的實施方式對本發(fā)明進(jìn)行具體描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，在沒有進(jìn)一步敘述的情況下，一個實施方式中的元件、結(jié)構(gòu)和特征也可以有益地結(jié)合到其他實施方式中。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

如圖1所示，薄壁波紋管快速退火方法中，需要進(jìn)行退火的薄壁波紋管1為銅制件，即為銅管，薄壁波紋管1包括直筒狀的直管段1.1以及設(shè)有波紋結(jié)構(gòu)的波紋管段1.2。

薄壁波紋管1直管段1.1的壁厚為0.8毫米。薄壁波紋管1波紋管段1.2設(shè)置的波紋形成有外凸的波峰1.2.1和內(nèi)凹的波谷1.2.2，波紋管段1.2波峰1.2.1處的壁厚為0.76-0.8毫米，波紋管段1.2波谷1.2.2處的壁厚為0.74-0.78毫米，波紋管段波谷處的壁厚小于波紋管段波峰處的壁厚。

薄壁波紋管快速退火方法的具體步驟如下：

將一個上述結(jié)構(gòu)的薄壁波紋管1，裝入到退火艙2內(nèi)設(shè)置的支承座2.1上。退火艙2為兩端開口的管狀，支承座2.1由絕緣且導(dǎo)熱性能較弱的材料制成。在退火艙2中，支承座2.1將薄壁波紋管1撐起，用以將薄壁波紋管1與退火艙2的內(nèi)壁隔開，使薄壁波紋管1外壁與退火艙2內(nèi)壁之間形成能夠流通氣流的第一氣體通道3，而薄壁波紋管1內(nèi)部本身的內(nèi)腔為具有能夠流通氣體的第二氣體通道4。

將薄壁波紋管1兩端連接電源5的通電導(dǎo)線5.1，薄壁波紋管1一端通過通電導(dǎo)線5.1與電源5的正極相連，另一端通過通電導(dǎo)線5.1與電源5的負(fù)極相連。

由退火艙2一端開口向退火艙2內(nèi)持續(xù)通入保護(hù)氣體，以使保護(hù)氣體充滿退火艙2。保護(hù)氣體充滿退火艙2后，由于保護(hù)氣體仍然在持續(xù)不斷的通入到退火艙2內(nèi)，將已經(jīng)進(jìn)入退火艙2內(nèi)的保護(hù)氣體推向退火艙2的另一端，并從所述退火艙2另一端開口流出。

保護(hù)氣體為氮?dú)饣蚨栊詺怏w，受熱時不會與薄壁波紋管1發(fā)生反應(yīng)，不會使薄壁波紋管1氧化變色。退火艙2內(nèi)通入的保護(hù)氣體充滿退火艙2的同時，充滿薄壁波紋管1的內(nèi)腔，使保護(hù)氣體在退火艙2內(nèi)沿著其軸向移動的同時，保護(hù)氣體同時充滿了第一氣體通道3和第二氣體通道4，第一氣體通道3和第二氣體通道4內(nèi)的保護(hù)氣體分別保護(hù)薄壁波紋管1的外壁和內(nèi)壁。

啟動電源5，對薄壁波紋管1進(jìn)行通電加熱，將薄壁波紋管1波紋管段1.2波谷1.2.2處加熱至470℃～510℃，使薄壁波紋管1的晶粒度(即：單位面積內(nèi)晶粒的平均長度或直徑)達(dá)到0.028～0.033mm。

波紋管段1.2波谷1.2.2處的溫度由遠(yuǎn)紅外測溫儀進(jìn)行測量，通電加熱的過程中，保護(hù)氣體同時充滿了第一氣體通道3和第二氣體通道4，分別保護(hù)薄壁波紋管1的外壁和內(nèi)壁，不會有氧氣與薄壁波紋管1接觸，避免薄壁波紋管1，使薄壁波紋管1的退火不變色，提高退火質(zhì)量。

電源5對薄壁波紋管1進(jìn)行通電加熱時，電流通過薄壁波紋管1，由一端流向另一端。由于而且電流容易流過厚度較薄的位置，因此電加熱過程中，壁厚較薄的位置容易加熱到過高的溫度，使退火后的薄壁波紋管1變脆，降低了柔韌性，使波紋管段1.2由于使用進(jìn)行彎折時，容易發(fā)生破裂，造成泄漏。

薄壁波紋管1的薄厚較薄，波紋管段1.2波峰1.2.1處的壁厚大于波谷1.2.2處的壁厚，直管段1.1的壁厚又小于波紋管段1.2的壁厚。通電加熱時，控制將薄壁波紋管1波紋管段1.2波谷1.2.2處加熱至470℃～510℃，能夠避免薄壁波紋管1某一部分被過渡加熱，同時使薄壁波紋管1整體各個部分都能夠加熱到足夠的退火溫度，而且薄壁波紋管1整體的晶粒度達(dá)到0.028～0.033mm，使薄壁波紋管1具有足夠的強(qiáng)度，同時具有一定的柔韌性，彎折時不易破裂。

通電加熱時電源5的輸出電壓為5v～10v，輸出電流為5000a～10000a，通電時間為0.2s～10s。通過電流電壓組合產(chǎn)生的能量，將壁厚不足1mm的薄壁波紋管，在短時間內(nèi)快速加熱到設(shè)定溫度，使薄壁波紋管1快速退火。

通電加熱的過程中，由于保護(hù)氣體持續(xù)通入并通過退火艙2，剛通入退火艙2內(nèi)的保護(hù)氣體溫度較低，而且薄壁波紋管1上的熱量傳遞給保護(hù)氣體的速度較慢。因此薄壁波紋管1通過通電加熱快速升溫時，由于整個過程時間較短，薄壁波紋管1上的熱量僅有少部分傳遞到保護(hù)氣體中，使保護(hù)氣體不會影響薄壁波紋管1的快速加熱。

關(guān)閉電源5，停止對薄壁波紋管1進(jìn)行通電加熱，通過遠(yuǎn)紅外測溫儀測量薄壁波紋管1中波紋管段1.2波谷1.2.2處的溫度，當(dāng)波紋管段1.2波谷處1.2.2的溫度小于等于200℃時，

薄壁波紋管1整體的溫度將低于銅高溫氧化的溫度，停止向退火艙2內(nèi)送入保護(hù)氣體，降低保護(hù)氣體的消耗量，同時能夠保證薄壁波紋管1不會氧化變色，實現(xiàn)不失色且快速的退火。

停止向退火艙2內(nèi)送入保護(hù)氣體后，無須等待薄壁波紋管1的溫度降低至室溫，可立即將薄壁波紋管1從退火艙2中取出，以便退火艙2裝入新的薄壁波紋管1，進(jìn)行下一次退火作業(yè)，加快退火作業(yè)整體的速度。

為了使薄壁波紋管1快速降溫到200℃一下，以便盡快從退火艙2中取出，關(guān)閉電源5并停止對薄壁波紋管1進(jìn)行通電加熱后，通入退火艙2內(nèi)的保護(hù)氣體對薄壁波紋管1進(jìn)行降溫冷卻，加快退火作業(yè)的速度。

為了使退火作業(yè)連續(xù)化，加快作業(yè)效率，薄壁波紋管1由退火艙2一端的開口裝入到退火艙2內(nèi)，在退火艙2內(nèi)通電加熱退火，然后冷卻完成后，由退火艙2另一端的開口取出。

退火艙2內(nèi)一根薄壁波紋管1被取出的同時，另一根薄壁波紋管1裝入退火艙，形成流水作業(yè)，進(jìn)一步加快退火作業(yè)的速度，以便與后續(xù)加工工序的速度匹配。

對退火后銅制的薄壁波紋管進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如下：