专利名称：一种精密超长铜合金管的制造方法
技术领域：
本发明涉及金属管材的制造，具体说是一种精密铜合全管的制造方法，特别适合于高精度超长铜合金冷凝管的生产。
背景技术：
目前国内外铜合金管材的生产大部分采用挤压法，少数采用穿孔轧制法。实践证明这两种传统的制备方法均存在着工序多，成材率低，管材制造成本高，产品精度差等不足，且难以生产出超长的管材。中国专利申请号为02138022.8名称为“温加工制造铜及铜合金管的方法”及申请号为03149757.8的“行星轧管机制造铜及铜合金管的方法”。前一申请它包括管坯预热、管坯轧制和轧制件冷却步骤，其特征在于首先对管坯进行表面加工，管坯预热到环境温度至再结晶温度之间，管坯在再结晶温度以上以高变形速率进行轧制，轧制件快速冷却，且管坯预热和管坯轧制步骤是在保护气氛中进行的。它是利用预热温度和管坯面积缩减变形所产生热量叠加使管坯在高于700℃温度下进行轧制，基本克服了冷轧方法的缺陷，但同时带来了叠加的轧制温度不易控制和增加了轧前预热及轧后保温的工序。后一申请是利用行星轧管机对管坯进行轧制，其第一步是对管坯表面进行机加工，去掉管坯表面的铸造缺陷，第二步是在保护气氛下将第一步处理后的管坯导入行星轧管机，使管坯在701-850℃之间的温度下以单道次断面收缩率85-95％、以12-30m/min的轧制速度进行轧制成形，第三步是将上述轧制件通过乳化液浴槽快速冷却。这是目前所知的最为先进的铜合金管材加工方法，它基本克服了上述温轧法的主要缺陷，减少了能耗和工序。但是它初始轧制时依靠大变形所释放的热能使轧机温度立即升高到701-800℃的温度范围，在操作上不易实现，同时对齿轮等设备的冲击无法避免，影响设备寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种制造工序少、温度易控制、产品精密度高、易于大规模生产，且生产中不易损伤设备、成本低的精密超长铜合金管的制造方法。
本发明的技术设计方案是以如下方式完成的，它包括对水平连铸铜合金管坯进行表面机加工除杂，其特征在于将表面机加工除杂的管坯导入轧制设备，采用差温旋轧方法使管坯从常温靠小变形产生的热能升温至380-500℃，然后加大变形量使管坯温度快速升至720-880℃范围内轧制成形，然后在无氧环境下快速冷却至50℃以下制成轧管，接着采用二联拉和高速圆盘拉伸设备经多道次拉伸成成品规格，最后通过在线连续退火和涡流探伤制成盘管、直管、或蚊香盘管。
本发明主要基于运用塑性加工和形变热处理原理，采用一种差温旋轧的方法使管坯从常温靠小变形产生的热能缓慢升温至380-500℃，然后加大变形量使管坯快速升温至720-880℃进行轧制成形和快速冷却，这样不仅了有效地降低咬入阶段对设备的冲击，而且靠快速升温来避开600-700℃的热脆性区，提高产品的质量；对于通过调整轧辊结构和轧制参数使升温分两步的操作，本发明更易于操作和实现温度控制；采用二联拉和高速圆盘拉伸设备经多道次拉伸成成品规格，中间无须软化退火处理；采用连续在线退火和涡流探伤，可将精度控制在0.05％以下。本发明的铜合金管制造方法，是现今最完善可行的加工制备方法，成品检验表明，管长达1000米以上，尺寸精度小于0.05％。管体金相组织为0.01-0.2mm的完全再结晶组织，抗拉强度为360MPa，探伤结果反映，每千米仅为0-2个缺陷点。所以，本发明具有制造工序少、温度易控制、产品精密度高、易于大规模生产，生产中不易损伤设备、成本低的优点。
具体实施例方式本发明的具体实施步骤如下第一步，优先采用动态合金化加入装置和控制技术、电磁连铸技术牵引出成分均匀、内外表观质量好的空心铸坯；第二步，采用车或铣磨等机械加工方法，控制加工切削深度在0.15-0.40mm范围内，通过铸坯表面机加工使表面呈无氧化光亮态。由于铣加工效率高于车加工，故最好采用铣加工，还可随即收集回用。第三步，运用差温旋轧技术，在保护气氛下利用自身变形热经两步升温实现大变形轧制成形，快速冷却后得到管材轧制件。且优先采用中国专利号为02285366.9的轧管机和中国专利号为02237667.4的专用轧辊及中国专利申请号为02123463.9的轧制芯棒。铸坯的轧制步骤是，在保护气氛下将表面除杂后的管坯导入行星轧机，使之在常温下咬入，在断面收缩率小于20％的范围内逐步加大变形量，利用变形产生的热量逐步升温至380-500℃，然后加大变形量使管坯温度快速升至720-880℃范围内轧制成形，随即在无氧环境下迅速冷却至50℃以下，然后成卷后进入下一工序。本工序值得说明的是，单道次变形量达80％以上，通过调整轧制设备及配套设施的相关参数，完全可以高成功率地轧制出合格产品。而且有效降低咬入阶段对设备的冲击，并且靠快速升温来避开600-700℃热脆性区，使制品的品质水平得到提高；第四步，将轧制管经二联拉和高速圆盘拉伸设备2-15道次拉伸成尺寸精度控制在0.05％以下的高精度铜合金管材；采用二联拉和高速圆盘拉伸，中间不须退火处理，直接将轧制管进行多道次拉伸成所需规格；第五步，通过在线连续退火调整管材软硬状态，通过涡流探伤控制管材品质，最后利用精整、蚊香盘或矫直、切割设备制成盘管、直管或蚊香盘管，包装后供给用户。具体操作时，可根据产品供货状态，可调整为涡流探伤+精整成盘+辊底式光亮退火或不需退火处理步骤。
权利要求
1.一种精密超长铜合金管的制造方法，它包括对水平连铸铜合金管坯进行表面机加工除杂，其特征在于将表面机加工除杂的管坯导入轧制设备，采用差温旋轧方法使管坯从常温靠小变形产生的热能升温至380-500℃，然后加大变形量使管坯温度快速升至720-880℃范围内轧制成形，然后在无氧环境下快速冷却至50℃以下制成轧管，接着采用二联拉和高速圆盘拉伸设备经多道次拉伸成成品规格，最后通过在线连续退火和涡流探伤制成盘管、直管、或蚊香盘管。
全文摘要
本发明公开了一种精密超长铜合金管的制造方法，它包括对水平连铸铜合金管坯进行表面机加工除杂，其特征在于将表面机加工除杂的管坯导入轧制设备，采用差温旋轧方法使管坯从常温靠小变形产生的热能升温至380℃－500℃，然后加大变形量使管坯温度快速升至720℃－880℃范围内轧制成形，然后在无氧环境下快速冷却至50℃以下制成轧管，接着采用二联拉和高速圆盘拉伸设备经多道次拉伸成成品规格，最后通过在线连续退火和涡流探伤制成盘管、直管、或蚊香盘管。本发明采用一种差温旋轧的方法，具有制造工序少、温度易控制、产品精密度高、易于大规模生产，且生产中不易损伤设备、成本低的优点。
文档编号B21B23/00GK1583306SQ200410010338
公开日2005年2月23日 申请日期2004年6月15日 优先权日2004年6月15日
发明者李长杰, 周永利, 张金利, 范震, 张习刚, 马宗理, 郭宏林, 王智斌, 熊双奎, 杨振胜, 庞景森, 王彦子, 时文峰, 琚现超, 张占峰 申请人:河南金龙精密铜管股份有限公司