[发明专利]大盘重白铜合金盘管的生产方法

说明书

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—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，造成轧管出现裂纹、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H₂和N₂混合还原气氛保护；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H₂和N₂混合还原气氛中H₂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℃，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，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℃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。