[发明专利]铬锆铜铜管的制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种结晶器铜管的制作工艺，特别涉及一种铬锆铜铜管的制作工艺。

背景技术

连铸过程是将钢液注入结晶器内，连续获得铸坯的过程，它是连接炼钢和轧钢的中间环节，是炼钢生产的重要组成部分。结晶器是冶炼厂连铸机的重要组成部分，而结晶器铜管又是结晶器的重要部件。由于高温钢水直接流经结晶器铜管，为使连铸作业过程稳定，又保障设备及操作人员安全，就要求结晶器铜管具有良好的耐高温、耐磨损和耐腐蚀性能。现有技术是通过在铜管内壁镀铬生产出具有硬铬镀层的结晶器铜管来提高铜管的耐高温、耐磨损和耐腐蚀的性能，但这样的铜管的硬度、耐磨性等还是有限。目前国外出现了铬锆铜材质的铜管，所谓铬锆铜是指含锆0.08~0.1%，含铬0.05~0.12%的铜，由于加入了铬和锆，大大提高了铜的硬度和耐磨性，能保证铜管不变形，但是同样对铜管的制造带来了困难，因为加入了铬和锆，会使铜变硬变脆，在现有的技术条件下，在反挤压（俗称冲孔或者热造型，即将铜锭从中心冲孔以制管）和冷挤压（俗称冷造型，即常温下拉伸铜管以提高铜管的硬度）工艺中，会出现铜管开裂等问题，不仅无法保证质量，更重要的是铜管的制造工艺复杂，花费的人力物力和时间都很多，一旦因开裂等导致铜管报废，将造成人力物力和时间的极大浪费。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的缺陷，提供一种对生产设备没有特殊要求，能生产出高质量的铬锆铜铜管的制作工艺。

实现本发明目的的技术方案是一种铬锆铜铜管的制作工艺，包括以下步骤：

①预热：将铜锭放入炉中，阶梯式预热升温至600℃；

②锻压：炉温升高到960~980℃，将铜锭锻压成铜棒，然后保温2~3小时；

③反挤压：将铜锭用外模限位，通过内模对铜棒进行反挤压而形成带底部的铜管，然后将挤压出的铜管冷却至常温；

④冷挤压：将铜管经过冷挤压拉长至要求的尺寸，保温2~3小时。

所述第①步中的阶梯式预热升温的具体步骤为：炉温从0℃升温至200℃，保温0.5~1小时；炉温从200℃升温至400℃，保温1~1.5小时；炉温从400℃升温至600℃，保温2.5~3小时。

所述第③步中的反挤压采用多次反挤压的工艺，具体为：内模每将铜棒从底部往外周上翻100~150毫米，停止挤压，将前述铜棒放入炉内加热至960~980℃；以此循环，直至铜棒从底部上翻至挤压出的铜管的上边缘为止，完成反挤压。前述每次反挤压时根据要求计算所需内、外径尺寸，并通过对应性更换内、外模的方式确保每次反挤压的精度。

所述第③步中反挤压结束后，将铜管由经净化的30~40℃软水冷却至常温。

所述第④步中的冷挤压采用多次冷挤压的工艺，具体为：铜管单边壁厚每减少4~5毫米，回火一次，回火温度为580~620℃，直至铜管壁厚达到要求为止。前述每次冷挤压时根据要求计算所需内、外径尺寸，并通过对应性更换内、外模的方式确保每次冷挤压的精度。

所述第④步中进行所述回火工艺时，对回火炉温进行阶梯式预热升温，具体步骤为：炉温从0℃升温至200℃，保温0.5~1小时；炉温从200℃升温至400℃，保温1~1.5小时；炉温从400℃升温至620℃，保温2.5~3小时。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益的效果：（1）本发明的制造工艺采用了不同于现有的铜管的制造工艺流程，摒弃了将炉温直接升高到锻压温度后对铜锭进行锻压的方式，采用在对铜锭进行锻压前先进行阶梯式预热的方法，从而铬锆铜铜锭不会因为温度骤然升高而出现开裂，从源头确保了铬锆铜铜管的制造和品质。

（2）本发明对铬锆铜铜锭的阶梯式预热过程中，每达到一个温度先保温一段时间，因此能使铬锆铜充分适应当前的温度，进一步确保和提升铜管的品质。

（3）由于铬锆铜硬度高，如果采用普通的反挤压工艺进行一次性挤压，有可能会因为所需挤压的时间长，铜棒降温快，导致容易出现开裂，而本发明在进行反挤压时，采用多次反挤的形式，就能很好的解决这个问题，控制每次反挤压的时间，使得其降温慢，因而杜绝了铜管开裂问题。

（4）本发明在反挤压后采用经净化的软水对铜管进行冷却，能避免普通冷却水带来的杂质瑕疵。

（5）与前述的原理相同，本发明在进行冷挤压时也采用多次挤压的工艺，同时每次回火时都采用阶梯式预热的方式，进一步巩固了铬锆铜铜管的性能和品质。

具体实施方式