[发明专利]一种对硬化的有色金属线材进行热处理的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及对经冷作硬化的有色金属线材进行热处理的方法；特别是涉及有色金属线材经冷拉而产生硬化现象后，继续冷拉加工过程中先进行在线连续热处理后再连续进行冷拉加工的工艺方法和装备。

背景技术

有色金属线材通常是用冷拉工艺生产出来的，此过程通常会产生冷作硬化现象，增加后序进行成品加工的难度，或使有色金属线缆产品无法得到优良的综合机械性能，或使有色金属线材丧失塑性而无法继续加工，为避免此现象的产生，通常采用热处理的方法消除冷作硬化现象。

现在消除有色金属线材冷作硬化现象的方法通常是进行成品退火。其装置有：间歇式的罐炉退火装置；独立式的大电流连续退火装置；与拉丝机配套的后置式成品大电流连续退火装置。

间歇式罐炉退火装置的缺点是：1、生产过程占地面积较大；2、生产周期长、产量低、不连续；3、劳动强度大；4、退火质量不均匀、不稳定；5、能耗高；6、不适合细线(例如0.20毫米以下)的退火。此装置是最原始退火装置，现已很少使用。

现在有色金属线材冷拉行业最常用的退火方法，是与拉丝机配套的后置式成品大电流连续退火工艺，它是在拉丝机主机和收线机之间，嵌入一套大电流退火装置，对冷拉后的有色金属线材成品进行热处理，以此使金属线材恢复塑性，以利后续加工。与拉丝机配套的后置式成品大电流连续退火工艺克服了间歇式罐炉退火工艺的缺点，是目前已知的有色金属线材成品退火的最佳工艺。现在有色金属线材冷拉加工的工艺流程通常是：大拉+退火——→中拉+退火——→小拉+退火——→细拉+退火——→微拉——→退火+成品工艺。但由于采用有色金属线材成品退火工艺，而且线材成品的生产速度很快(20～50米/秒)，普通的加热方式已难以满足需要，必须采取大电流退火。随着生产速度越来越快，为达到同样的退火效果，必须不断加大退火电流，从而提高退火温度，否则将制约拉丝主机的生产速度或降低退火效果，因此相伴而生的缺点就愈发明显。1、退火温度高，要求的退火电流也大，就使得电气系统元件多、功率大、可靠性要求高，技术复杂性高维护困难，因此该装置造价高、使用维护成本高。2、退火装置温度越高，与周围环境的温差就越大，同时线材成品表面也极易氧化，因此不得不加大冷却水和保护性气体的流量，使得这种成品退火方法及其退火装置的热损失就越大，能耗就越高。3、由于采用大电流退火，导轮即是电极，线材表面一旦与导轮电极表面间有所松动，线材表面就会被电极击伤变为黑色凹坑成为不良品，影响产品质量。4、由于线材经水冷后直接作为成品，冷却水流量小线材表面温度高易氧化变色；冷却水流量大线材表面易带水，成品长期储存易产生氧化黑斑，因此不得不增加压缩空气吹干工序，使工序层次更多、设备更复杂、造价更高。5、很难对微细线进行退火处理。总之，设备复杂、造价及使用维护成本高、适应性不高严重制约了该方法及装置在有色金属线材生产过程中的广泛应用，使在线连续热处理工艺成为某些大厂、专业厂家专属的“高端配置”，对全面提高我国有色金属线材产品的质量不利。

独立式大电流连续退火装置实际是上述与拉丝机配套的后置式成品大电流连续退火装置剔除拉丝主机后的剩余部分，具备上述方法及装置的所有缺点；另外，在达到同样退火效果的同时，还增加了放线、排线、收线三个过程，使过程更复杂、能耗更高。因此生产过程很少采用。

综上所述，目前有色金属线材冷作硬化后的热处理均是采用在线连续成品退火处理，这对于有色金属线材最终成品要求是软态的，无疑是唯一正确合理的方法。但这种成品退火处理只是目前有色金属线材冷作硬化后热处理操作中很少的部分，绝大部分有色金属线材加工是做为电线电缆产品的原材料进行加工的。其热处理操作是解决有色金属线材在冷拉过程中产生的的硬化现象的，以便继续冷拉加工，为使最终成品达到优良的综合机械性能，甚至会重复几次这样的中间热处理操作；把应用于成品热处理的方法及装置应用于在制品生产过程的中间热处理，显然是不合理的，也是不经济的，其缺点是显著的。因此，在线连续成品退火工艺尚未在线缆行业全面普及。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服已有技术的缺点，采用一种全新的工艺组合，即：大拉——→退火+中拉——→退火+小拉——→退火+细拉—→退火+微拉——→退火+成品工艺。提供一种不是采用成品热处理，而是采用在制品生产过程中在线连续中间热处理的方法解决有色金属线材在冷拉加工过程中产生硬化的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种对经冷作硬化的有色金属线材进行在线连续中间热处理再进行冷拉的方法，包括以下步骤：A、放线阶段；B、在线连续中间热处理阶段；C、拉拔加工阶段；D、排线、收线阶段。