[发明专利]一种半固态连续挤压生产铜合金线材方法

说明书

本发明公开一种半固态连续挤压生产铜合金线材方法，属于半固态成形领域。本发明所述半固态连续挤压生产铜合金线材方法为将长方形铸锭首先加热至再结晶温度以上10‑20℃，然后进行多向多道次热轧，冷却至室温后进行多向多道次冷轧，然后送至感应加热炉内加热，并将加热后坯料送至连续挤压机挤压轮槽内并通过模具实现连续挤压，在挤压轮中通入循环冷却水对挤压轮进行冷却确保模具温度在固定范围，从而控制半固态金属的凝固速度，挤压结束后将铜合金线材在卷取机上进行卷取和排线。本发明利用半固态连续挤压方法生产铜合金线材，可以实现多规格线材的连续生产，提高生产效率，降低模具承受的载荷从而提高模具寿命。

技术领域

本发明涉及一种半固态连续挤压生产铜合金线材方法，属于半固态成形领域。

背景技术

半固态加工技术即在金属凝固过程中通过控制固液温度区间或者进行剧烈搅拌得到一种金属母液中存在一定悬浮固相颗粒的固液混合浆料的加工方法，而固液混合浆料称作为半固态浆料。

与传统铸造相比半固态加工得到的半固态浆料黏度比液态金属高，容易控制：模具夹带的气体少，减少氧化、改善加工性，减少模具粘接，改善表面光洁度，容易实现自动化和形成新加工工艺；流动应力比固态金属低：半固态浆料具有流变性和触变性，变形抗力非常小，可以更高的速度成形部件，而且可进行复杂件成形，缩短加工周期，提高材料利用率，有利于节能节材，并可进行连续形状的高速成形(如挤压)，加工成本低；应用范围广。

目前半固态技术在镁铝合金等低熔点合金上的应用和研究较多，但是在铜合金等高熔点合金的应用较少，这是因为铜合金熔点高，热导率大，易氧化，采用传统的流变挤压技术会产生操作困难，模具要求高，铜液易氧化产生组织偏析不均匀等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半固态连续挤压生产铜合金线材方法，具体包括以下步骤：将长方形铸锭首先加热至再结晶温度以上10-20℃，然后进行多向多道次热轧，冷却至室温后进行多向多道次冷轧，然后送至感应加热炉内加热，将加热后的坯料送至连续挤压机挤的压轮槽内并通过模具实现连续挤压，在挤压轮中通入循环冷却水对挤压轮进行冷却确保模具温度在固定范围内，从而控制半固态金属的凝固速度，挤压结束后，将铜合金线材进行冷处理，然后在卷取机上进行卷取和排线。

本发明所述多向多道次冷轧和热轧的具体过程为：首先沿着正向轧制第一道次，然后将坯料沿着长度方向旋转90°并逆向轧制第二道次，然后再旋转90°正向轧制，如此反复轧制。

本发明所述多向多道次热轧过程中：轧制速度为2-4m/min，轧制道次为2-4次，累积变形量为12-18%

本发明所述多向多道次冷轧过程中：轧制速度为1-3m/min，轧制道次为2-10次，累积变形量为20-60%。

本发明所述感应加热炉内的加热温度为坯料固相线温度以下20-50℃，坯料在感应加热炉内停留时间为10-20分钟。

本发明所述连续挤压机的挤压轮转速为600-1000转/分钟。

本发明所述连续挤压机的模具内温度控制在坯料固相线温度以上30-100℃。

本发明所述本发明所述卷取机的卷取速率为40-60m/min。

本发明所述冷处理为常规方法，具体过程为：采用喷淋管方式将25-30℃冷水喷淋到铜合金线材上对其进行冷却，喷淋后的冷水由收集箱进行收集，经过过滤冷却后，送至供给箱继续对线材进行冷处理；循环水压力为1.0-1.5MPa，冷却水的流量为50-100L/min。

本发明实现了机械化控制，可连续化生产，大大提高了生产效率，同时，挤压得到的轴套零件组织均匀，性能良好。锡青铜具有良好的强度、耐腐蚀性和优良的铸造性能，本发明将锡青铜的半固态加工技术同连续挤压成形技术相互结合，可以连续地生产制造线材产品，具有短流程、生产率高、环保节能，制造的产品耐腐蚀性好、力学性能优良等优点