[发明专利]结晶器铜管毛坯管的液态模锻工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种液态模锻工艺，特别是涉及一种用于制造结晶器铜管的毛坯管的液态模锻工艺。

背景技术

液态模锻是一种介于铸造和锻造之间的金属成型方法，它是将熔炼后的液态金属定量的置入预热的模具中，直接施以较高的机械压力，使金属在此压力下凝固、成型。液态模锻工序简洁、工件性能好、近净成形。我国液态模锻技术在铝合金方面应用广泛，但在铜及铜合金产品方面的应用较少。

结晶器铜管是炼钢行业连铸机结晶器中的关键件，我国每年消耗十万支以上。现有的生产技术是采用毛坯管，经冲压、机械加工成型，其中毛坯管的制造工艺流程长，材料利用率低。现有技术制造毛坯管的流程为：铜熔炼、铜棒连铸、切除铜棒的冒口和引锭头、锯断铜棒、车削外皮、感应加热、热反挤、冷冲压、外旋、内表面打磨。现有技术制造毛坯管的材料利用率低：由于锯切连铸冒口和引锭头、外旋和内打磨的车削、锯切铜棒的边余废料，造成材料利用率低，使大量的铜材反复熔炼和加工、额外消耗大量能源和工时、铜材烧损和边余废料中不可回收部分的损失，致使毛坯制造成本居高不下，毛坯管在结晶器铜管成本中的占比过大。

发明内容

本发明的目的是采用液态模锻工艺制造结晶器铜管毛坯管，缩短生产流程，实现近净成形，提高铜材利用率，降低毛坯管的生产成本。

本发明的技术方案如下。

一种结晶器铜管毛坯管的液态模锻工艺，其特征在于：所述的液态模锻工艺包括下述工序：

1.铜的熔炼；

2.对安装于压力机内的模具预热和喷涂涂料，模具预热温度：150～350℃;

3.将熔炼好的铜液浇入模具中，浇注温度：比铜液熔点高50～250℃;

4.合模对浇入模具的铜液加压，压力范围：20～300 MPa; 

5.保持压力，保压时间:10秒～2分钟。

根据本发明所述的毛坯管，其特征在于：毛坯管为方管形状。

根据本发明所述的毛坯管，其特征在于：毛坯管的一端口部为收缩形状。

根据本发明所述的毛坯管，其特征在于：毛坯管的一端的口部封闭。

本发明具有以下积极效果。

本发明采用液态模锻工艺直接生产毛坯管，大幅缩短了工艺流程。液态模锻工序取代了现有技术中庞大繁长的毛坯管制造工序。具体取消了铜棒连铸、切除铜棒的冒口并锯断铜棒、车削外皮、感应加热、热反挤、冷冲压、外旋、内表面打磨等工序，由于本发明直接生产方管形状毛坯管，一端口部为收缩或封闭，也取消了采用毛坯管制造结晶器铜管的后续工序中圆管形毛坯管变方管冲压、整形冲压和收口工序。

本发明的结晶器铜管毛坯管的液态模锻工艺，铜材利用率大幅提高。无冒口、引锭头、车削外皮、外旋、内表面打磨、锯屑等边余废料。

具体实施方式

实施例。

以铜管材质TP2，150×150小方坯结晶器铜管毛坯管的制造方法为例：

铜熔炼：将熔化的铜液升温，将铜液脱氧；

准备模具：将安装于压力机内的模具预热，喷涂涂料，模具的预热温度控制在150～300℃；

浇注：铜液温度控制在高于熔点50～150℃，将铜液浇入预热好的模具内；

合模加压：压力机带动模具合模，对浇入模具的铜液加压，压力范围：200～300 MPa；

保持压力，保压时间：60～80秒；

压力机泄压，打开模具，取出毛坯管。