[发明专利]一种大直径铜镍合金无缝管的生产制作工艺

说明书

【技术领域】

本发明涉及有色金属材料加工技术领域，尤其是涉及一种用于生产超大直径铜镍合金无缝管的制作工艺。

【背景技术】

公知的，铜镍合金无缝管是一种以铜镍合金为基体，并添加有铁、锰等元素的合金管，因其呈现出白色的金属光泽，故又被称为白铜管；同时，由于铜镍合金具有良好的耐腐蚀性和耐海水性能，且化学成分稳定，所以其被广泛的应用于舰船的海水管路、海上石油平台、海水淡化装置以及船舶用冷凝器、供水加热器、蒸馏器、油冷却器、蒸馏水装置的热交换器等领域，即铜镍合金无缝管具有广阔的市场前景；然而，由于现有的用于生产铜镍合金无缝管的传统工艺只有以下三种：

1.熔铸→锯切→挤压→锯切→酸洗→直条缩径拉伸（可以多道次）→定尺→锯切→涡流探伤→退火→捆扎包装；

2.熔铸→锯切→挤压→锯切→酸洗→轧制→定尺锯切→直条缩径拉伸（可以多道次）→定尺→锯切→涡流探伤→退火→捆扎包装；

3.熔铸→锯切→挤压→锯切→矫直→轧管→盘拉（可以多道次）→缩径拉伸/重卷→退火→包装；

这三种工艺虽然各有特点，但其流程中的拉伸环节采用的却都是缩径拉伸，因此，从生产的规格大小层面而言，以上三种工艺在实际生产中都只适用于生产直径小于 190mm的铜镍合金无缝管，而难以满足更大直径尺寸铜镍合金无缝管的生产要求，其原因是进行缩径拉伸需要有更大的管坯支持，而这样的工艺要求在生产直径大于190mm、径厚比为48.5～92的大直径铜镍合金无缝管时是较难做到的，其表现为工序上较复杂、难以控制，同时也会因原料的过多耗费而必然导致其生产成本的居高不下，这对生产方而言是较难接受的，即目前传统工艺所生产出的铜镍合金无缝管产品已经无法满足市场上所需求的更大直径的要求了。

【发明内容】

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种大直径铜镍合金无缝管的生产制作工艺，所述的工艺不但能够有效满足大直径铜镍合金无缝管的生产要求，而且其工序相应简单，原料耗费相对较低。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种大直径铜镍合金无缝管的生产制作工艺，所述的工艺步骤如下：

1、熔铸：采用无芯感应炉进行熔炼，熔炼出炉温度为1240～1320℃，铸造速度为1.2～3.5m/h，铸造出φ360～410mm规格的铸锭，其化学成分要求符合GB5231-2012；

2、锯切：使用锯床对铸锭进行头尾锯切；

3、挤压：挤制成φ200×10 mm～φ280×10 mm的管坯；加热的铸锭被推入挤压机的挤压筒内，挤压轴挤制铸锭经模具出口流出，挤出的管坯在空气中进行冷却，在挤制的同时要进行铸锭脱皮；待挤压完结后再从挤压筒内顶出挤压的铜皮、压余，落入废料箱；挤压工艺的加热温度为960～1060℃，挤压速度为10～40mm/s，挤压比为7～25，压余厚度为25～70mm；

4、锯切：使用锯床对管坯进行头尾切断；

5、拉伸：采用300吨液压扩径拉伸机进行扩径减壁拉伸；要求拉模与扩径芯头及芯杆位于同一轴心线，且扩径芯头一端设为圆柱型段，另一端设为锥型段，该圆柱型段对应定位在拉模的定径段与模角段交接的位置，该锥型段与拉模的模角段设在同向一侧；所述的圆柱型段的外壁与模角段的内壁之间的间距与管坯的壁厚对应匹配，且该间距尺寸大于圆柱型段外壁与定径段内壁对应形成的定径区的间距尺寸；所述的芯杆杆身外部套接一与待加工管材尾端处管径过盈连接的导向环；

操作时：先固定好拉模，再把扩径芯头与芯杆连接在一起，然后在准确调整好扩径芯头与拉模的位置后，将芯杆固定，并卸下扩径芯头；接下来，将管材套于芯杆外部，并通过相应装置将芯杆及管材固定后重新装上扩径芯头，使管材的头端处管径对应与扩径芯头的锥型段外壁套接；此时，通过芯杆外部的推管推动管材沿扩径芯头的锥型段外壁移动，从而在利用导向环控制管材直度的前提下完成扩径操作，同时，当管材通过扩径芯头与拉模之间的间隙时，管材的壁厚受大间距向小间距过渡的强制影响而被有效减壁；

6、中间退火：采用光亮退火炉进行退火；退火工艺加热温度：中间退火 680～790℃，保温时间 90～140分钟；

7、探伤：采用内插式芯头进行探伤，要求符合客户要求；