專利名稱：無縫黃銅管的生產方法
技術領域：
本發明涉及管材的生產方法，具體是無縫黃銅管的生產方法。
背景技術：
由黃銅所拉成的無縫黃銅管，具有重量輕、導熱性好、低溫強度高、堅固、耐腐蝕等特性，被廣泛應用于水暖行業。現有的無縫黃銅管的生產工藝是熔鑄實心銅錠一銅錠表面車皮一將去皮的銅錠擠壓成毛坯管一毛坯管拉伸一毛坯管再拉伸一退火(退火溫度為500°C，退火速度為 400mm/min)—出成品。這種工藝生產出來的無縫黃銅管，只經過兩次拉伸，晶粒較大，平均晶粒尺寸O. 3-0. 6mm，使得無縫黃銅管的物理性能和表面質量較差，物理性能具體為抗拉強度較低、伸長率較差等，具體的，抗拉強度為295-5501^/ ^ ,伸長率為10-50%;銅管表面質量較差，需拋光的次數較多，一般需從180#砂輪一280#砂輪一400#砂輪一600#砂輪 —800#砂輪一布輪等多次拋光。由于現有無縫黃銅管存在著上述物理性能和表面質量較差的問題，導致多年來水暖產品成品率較低。
發明內容
本發明的目的是提供一種無縫黃銅管的生產方法，通過本方法生產的無縫黃銅管，具有較好的物理性能和表面質量。為了實現上述目的，本發明采用上述技術方案無縫黃銅管的生產方法，依次經過如下工序實現熔鑄實心銅錠一脫皮擠壓一第一次拉伸一第一次退火一第二次拉伸一第二次退火一第三次拉伸一第三次退火一第四次拉伸一第四次退火一成品銅管；其中上述脫皮擠壓工序中，擠壓機模具的擠壓模筒與擠壓模筒內的擠壓墊之間留有間隙；上述第一次退火工序中，退火溫度為580°C _560°C，退火速度為400-410mm/min上述第二次退火工序中，退火溫度為560°C _540°C，退火速度為400-410mm/min上述第三次退火工序中，退火溫度為540°C _520°C，退火速度為400-410mm/min上述第四次退火工序中，退火溫度為520°C _480°C，退火速度為400-410mm/min。上述擠壓模筒與擠壓模筒內的擠壓墊之間的間隙為I. 6mm-2. 0mm。上述熔鑄實心銅錠工序中，引鑄的石墨模具長度為300mm、引鑄的拉速為 80-90mm/min，引鑄的冷卻水溫為40_50°C。采用上述方案后，本發明無縫黃銅管的生產方法，熔鑄實心銅錠先經過脫皮擠壓工序，由于擠壓機模具的擠壓模筒與擠壓模筒內的擠壓墊之間留有間隙，工作時，擠壓墊在擠壓模筒中前行，擠壓墊與擠壓模筒之間的間隙被銅錠的表層補充，擠壓完成后，銅錠表層被留在了擠壓模筒內(可通過清理墊將其清出)，這樣可將銅錠表面余留的雜質、輕微裂紋、氧化層等缺陷徹底去除，可使成品銅管的表面質量較好，銅管表面拋光從400#砂輪—600#砂輪一800#砂輪一布輪清光，只需拋3道砂輪就能清光；在銅管生產中，毛坯管每拉伸一次，退一次火就是細化晶粒的過程，銅管的晶粒越細化，其物理性能就好，本發明方法中，毛坯管經過多道拉伸和退火，將晶粒破碎(拉伸)、 結晶(退火)、再破碎(拉伸)、再結晶(退火)，經過4-5次的循環往復晶粒細化，使得毛坯管的平均晶粒尺寸為O. 15-0. 4_，最小晶粒度可達O. 15_，從而使成品銅管具有較好的物理性能，具體如下I、抗拉強度高抗拉強度達到300-625Rm/MPa，符合GB/T1527-2006標準。2、伸長率好伸長率達到12-60%，符合GB/T1527-2006標準。本發明方法中，在熔鑄實心銅錠工序中將引鑄的石墨模具長度設計為300mm、引鑄的拉速設計為80-90mm/min，引鑄的冷卻水溫設計為40_50°C，可大大提高銅錠的表面質量，用這樣的銅錠來生產銅管，其表面不用車皮可直接進行擠壓加工，可提高成材率約計 5%。與現有技術相比，通過本發明方法生產的無縫黃銅管，其物理性能和表面質量較好，能減少水暖行業在彎管、擴口、拋光生產加工中的廢品，提高成品率約3 %-5 %，解決了水暖行業多年來因銅管物理性能差而成品率低的問題。
圖I為本發明中擠壓機模具的結構示意圖。
具體實施例方式本發明無縫黃銅管的生產方法，通過如下方案實現熔鑄實心銅錠一脫皮擠壓(得到毛坯管)一(毛坯管)第一次拉伸一第一次退火 —(毛坯管)第二次拉伸一第二次退火一(毛坯管)第三次拉伸一第三次退火一(毛坯管)第四次拉伸一第四次退火一成品銅管；其中本發明采用的熔鑄實心銅錠工序為將保溫爐中的銅金屬熔體通過銅液流控裝置直接導入通水冷卻的結晶器中，將銅液凝固成具有一定強度的凝殼后，用牽引桿將己凝固的銅錠連續地拉出結晶器，當達到所需的長度時，被同步鋸自動切斷。此熔鑄實心銅錠工序有關鍵的三點要得到有效的控制I.石墨模具的長度直接影響引鑄銅棒的表面質量，原因是，銅液是通過石墨模具來進行冷卻凝殼的，如石墨模具短了，冷卻的時間就短了，表面凝殼的強度就差了，承受一定的牽引力后，被引出的銅錠表面會產生裂紋，如這些裂紋帶入到下道工序將直接影響銅管的表面質量和物理性能，經過發明人的多次試驗驗證，將石墨模具的長度定為300mm ；2.拉鑄速度與石墨模具長度有關聯，石墨模具長拉速就可快，本發明中，將拉鑄速度定為85-90mm/min，因為銅熔液通過300mm長的石墨模具冷卻凝殼后，強度好承受的牽引力就大，85-90mm/min的拉鑄速度提高了產量也保證了銅錠表面質量。3.發明人經過多次調試，發現在30-40°C水溫時，被引出的銅錠表面有細小的裂紋，這就是冷卻強度過大，銅錠中心的組織迅速結晶而產生的收縮應力大于表面凝殼能承受的拉應力所產生的收縮應力裂紋。而用45-55°C水溫試產時，而因水溫高，冷卻強度差不得不降低拉速。因為冷卻水溫偏高時，被拉鑄出來的銅棒表面凝殼很薄，銅棒內部未被凝固的銅液會突破凝殼產生拉漏的現象，發明人通過反復試驗，得出引鑄的冷卻水溫的最佳參數，即引鑄的冷卻水溫為40_50°C。因此，上述熔鑄實心銅錠工序中，各參數設計為引鑄的石墨模具長度為300mm、 引鑄的拉速為80-90mm/min，引鑄的冷卻水溫為40_50°C。從而可大大提高銅錠的表面質量，用這樣的銅錠來生產銅管，其表面不用車皮可直接進行擠壓加工，可提高成材率約計5%。上述脫皮擠壓工序中，如圖I所示，擠壓機模具包括擠壓模筒I、擠壓墊2、擠壓軸 3、擠出模具4和穿孔針8，擠壓墊2活動穿套于擠壓模筒I中且二者的軸心線相一致，擠壓模筒I的內壁與擠壓墊2的周沿之間留有I. 6mm-2. Omm的間隙，以擠出成品銅管的方向為前，擠壓軸3抵頂于擠壓墊2的后端，穿孔針8依次穿過擠壓軸3和擠壓墊2且三者的軸心線相一致，通過驅動裝置擠壓軸3和穿孔針8都可同時前進或后退，擠出模具4安裝于擠壓模筒I的出口端(前端)，擠出模具4具有進料端和出成品端，進料端與擠壓模筒I的出口端相承接，成品銅管由出成品端被擠出。工作時，擠壓墊2和穿孔針8在擠壓軸3的推動下在擠壓模筒I中前行，穿孔針8 的前端穿過被擠銅錠5 (加熱至680-740°C )直達擠壓摸具4的中心，被擠銅錠5在擠壓墊 2的推動作用下前行，由于擠壓模筒I的內壁與擠壓墊2的周沿之間留有I. 6mm-2. Omm的間隙，推動過程中，此間隙被銅錠的表層補充，擠壓完成后，銅錠表層6被留在了擠壓模筒I內 (可通過清理墊將其清出)，而(去除表層的)銅錠則由擠壓模筒I的出口端被擠進擠出模具4的進料端，最后由擠出模具4的出成品端擠出成品銅管7。本發明中，熔鑄實心銅錠工序的改進可保證熔鑄生產過程中的銅錠表面質量，而擠壓過程中銅錠被加熱至680-740°C，這樣銅錠表面在加熱過程中會再次產生氧化，由于使用上述模具結構，可將銅錠表面余留的雜質、輕微裂紋、氧化層等缺陷徹底去除，可使成品銅管的表面質量較好，銅管表面拋光從400#砂輪一600#砂輪一800#砂輪一布輪清光，只需拋3道砂輪就能清光。上述第一次退火工序中，退火溫度為580-560°C，退火速度為400mm/min-410mm/ min ；上述第二次退火工序中，退火溫度為560 °C -540 °C,退火速度為400mm/ min-41Omm/miη ；上述第三次退火工序中，退火溫度為540 °C -520 °C,退火速度為400mm/ min-41Omm/miη ；上述第四次退火工序中，退火溫度為520 °C -480 °C,退火速度為400mm/ min-41Omm/miη η本發明方法中，毛坯管經過多道拉伸和退火，將晶粒破碎(拉伸)、結晶(退火)、 再破碎(拉伸)、再結晶(退火)，經過4-5次的循環往復晶粒細化，使得毛坯管的平均晶粒尺寸為O. 15-0. 4mm,最小晶粒度可達O. 15mm,從而使成品銅管具有較好的物理性能，具體如下I、抗拉強度高抗拉強度達到300_625Rm/MPa，符合GB/T1527-2006標準。2、伸長率好伸長率達到12-60%，符合GB/T1527-2006標準。與現有技術相比，通過本發明方法生產的無縫黃銅管，其物理性能和表面質量較好，能減少水暖行業在彎管、擴口、拋光生產加工中的廢品，提高成品率約3% -5%，解決了水暖行業多年來因銅管物理性能差而成品率低的問題。
權利要求
1.無縫黃銅管的生產方法，其特征在于依次經過如下工序實現熔鑄實心銅錠一脫皮擠壓一第一次拉伸一第一次退火一第二次拉伸一第二次退火一第三次拉伸一第三次退火一第四次拉伸一第四次退火一成品銅管；其中上述脫皮擠壓工序中，擠壓機模具的擠壓模筒與擠壓模筒內的擠壓墊之間留有間隙； 上述第一次退火工序中，退火溫度為580°c -560°c，退火速度為400-410mm/min ；上述第二次退火工序中，退火溫度為560°C _540°C，退火速度為400-410mm/min ；上述第三次退火工序中，退火溫度為540°C _520°C，退火速度為400-410mm/min ；上述第四次退火工序中，退火溫度為520°C _480°C，退火速度為400-410mm/min。
2.根據權利要求I所述的無縫黃銅管的生產方法，其特征在于上述擠壓模筒與擠壓模筒內的擠壓墊之間的間隙為I. 6mm-2. 0mm。
3.根據權利要求I所述的無縫黃銅管的生產方法，其特征在于上述熔鑄實心銅錠工序中，引鑄的石墨模具長度為300mm、引鑄的拉速為80-90mm/min，引鑄的冷卻水溫為 40-50 O。
全文摘要
本發明公開了一種無縫黃銅管的生產方法，其將熔鑄實心銅錠依次經過脫皮擠壓工序和四道拉伸、退火工序而制成成品銅管；其中脫皮擠壓工序中，擠壓機模具的擠壓模筒與擠壓模筒內的擠壓墊之間留有間隙。本發明方法中，熔鑄實心銅錠先經過脫皮擠壓工序，可將銅錠表面余留的雜質、輕微裂紋、氧化層等缺陷徹底去除，可使成品銅管的表面質量較好，且毛坯管經過多道拉伸和退火，使得毛坯管的平均晶粒尺寸為0.15-0.4mm，從而使成品銅管具有較好的物理性能。與現有技術相比，通過本發明方法生產的無縫黃銅管，其物理性能和表面質量較好，能減少水暖行業在彎管、擴口、拋光生產加工中的廢品，提高成品率約3％-5％，解決了水暖行業多年來因銅管物理性能差而成品率低的問題。
文檔編號C22F1/08GK102581061SQ20121006343
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月9日 優先權日2012年3月9日
發明者侯軍海, 曾華文, 洪煌耀, 竇宜宏 申請人:泉州中宇衛浴科技實業有限公司