專利名稱：一種銅鎳合金管的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬加工領(lǐng)域，具體涉及一種銅鎳合金管的制備方法。
背景技術(shù)：
銅鎳合金管由于具有很高的耐腐蝕性能和抗海洋生物污染特性，大量用于海水淡化、艦船制造、電力、制冷、石油化工等領(lǐng)域；是大型冷凝器和熱交換器不可缺少的關(guān)鍵核心部件，其產(chǎn)品質(zhì)量要求很高。當(dāng)前市場需要一種半硬態(tài)BFelO-I-I銅鎳合金管，此銅鎳合金管需要的質(zhì)量要求具體有如下I.力學(xué)性能要求高Y2態(tài)、延伸率彡25%、抗拉強(qiáng)度345 390Mpa抗拉強(qiáng)度小于345Mpa，太軟易彎曲，不好安裝使用但當(dāng)抗拉強(qiáng)度大于390Mpa時(shí)，安裝脹口時(shí)易開裂，在惡劣工況條件下承受外界沖擊力，容易破裂?！?.擴(kuò)口性能要求苛刻，擴(kuò)口率為140%60°沖錐擴(kuò)口后不出現(xiàn)裂紋；再繼續(xù)擴(kuò)口，甚至壓塌或擴(kuò)口開裂為止；若出現(xiàn)擴(kuò)口開裂，裂紋不得擴(kuò)展進(jìn)入直徑小于140%的位置，否則視擴(kuò)口試驗(yàn)不合格。3.壁厚?。粡胶癖纫话愣即笥?0。4.形狀為直管且長度超長大部分產(chǎn)品的長度> 18m ;有的甚至超過25m。5.尺寸精度聞廣品的尺寸偏差聞于相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)的聞精級要求。因?yàn)槠滟|(zhì)量要求的綜合特性特別高，生產(chǎn)技術(shù)難度大，現(xiàn)有的制造方法成品率低，生產(chǎn)僅依靠傳統(tǒng)的單純直拉生產(chǎn)方式，其效率很低，造成這種銅鎳合金管在市場上稀缺難求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種不添加稀土元素，通過拉伸工藝與退火工藝的良好結(jié)合以及溫型盤拉技術(shù)，采用溫型盤拉法及卷轉(zhuǎn)直設(shè)備機(jī)組來生產(chǎn)超長直管的銅鎳合金管的制備方法。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種銅鎳合金管的制備方法，包括以下步驟I)將BFelO-I-I白銅材料置于熔鑄設(shè)備中進(jìn)行熔煉、鑄造得到鑄錠；2)將上述步驟I)中得到鑄錠放入擠壓機(jī)中進(jìn)行擠壓得到管坯；3)將上述步驟2)中得到的管坯放入軋管機(jī)中進(jìn)行軋制得到卷狀管坯；4)將上述步驟3)中得到的卷狀管坯放入盤拉機(jī)中進(jìn)行盤拉，得到卷狀成品；5)將上述步驟4)中得到的卷狀成品放入光亮退火爐中退火，得到光亮成品；6)將上述步驟5)中得到光亮成品放入卷轉(zhuǎn)直機(jī)組中矯直、放直、鋸切，得到超長的合格成品。進(jìn)一步地，步驟I)中，所述BFelO-I-I白銅材料成分包括9. 5-10. 5%的Ni和Co，I. 1-1. 3%的Fe，O. 58-0. 7%的Mn，余量為Cu ;所述熔煉溫度為1280_1330°C，鑄造溫度為1260-1310°C，鑄造速度為 300-400r/min。進(jìn)一步地，步驟2)中，所述擠壓加熱溫度為850_930°C，擠壓力為1350噸，擠壓速比為20%ο進(jìn)一步地，步驟3)中，所述軋管機(jī)的軋制道次延伸系數(shù)為3. 5-5. O。優(yōu)選地，所述軋管機(jī)的軋制道次延伸系數(shù)為4. 51。進(jìn)一步地，所述軋管機(jī)為LZG-85，軋輥孔徑為50_70mm。進(jìn)一步地，步驟4)中，所述盤拉道次至少三次，所述中間盤拉道次的延伸系數(shù)為
I.2-1. 6，消除加工硬化的盤拉道次的延伸系數(shù)為I. 7-2. 0，最后成品的盤拉道次的延伸系數(shù)為 I. 05-1. 09。 優(yōu)選地，步驟4)中，所述盤拉道次為4-12。進(jìn)一步地,步驟4)中，所述盤拉機(jī)為2130型,高速電機(jī)轉(zhuǎn)速為4600r/min,拉拔速度為800m/min，成品盤拉前的中間光亮退火溫度為750°C，保溫時(shí)間90min。進(jìn)一步地,步驟5)中，所述光亮退火溫度為580°C,保溫50min。本發(fā)明所提供的銅鎳合金管的制備方法，不添加稀土元素，從調(diào)整成份配比入產(chǎn)，通過拉伸工藝與退火工藝的良好結(jié)合以及溫型盤拉技術(shù)；使加工后的管材獲得符合要求的力學(xué)性能和擴(kuò)口工藝性能，采用溫型盤拉法及卷轉(zhuǎn)直設(shè)備機(jī)組來生產(chǎn)超長直管，生產(chǎn)效率和成品率數(shù)倍高于直拉法生產(chǎn)方式。本方案使銅鎳合金管在需要消除加工硬化的盤拉道次中采用了三項(xiàng)措施，使盤拉過程中的銅管產(chǎn)生600°C左右溫度，實(shí)現(xiàn)溫型盤拉。①采取大加工量的拉伸加工率，延伸系數(shù)至少為I. 7，有的甚至高達(dá)2. O。②在拉伸模座前后加裝大摩擦系數(shù)的夾送輥加大銅管的摩擦力。③加大盤拉速度高速電機(jī)4600rpm,拉拔速度800m/min。這樣，在盤拉過程中，由于高加工率，產(chǎn)生極大變形熱；且高摩擦系數(shù)及高速盤拉所產(chǎn)生的摩擦力會生成大量熱能，使銅管溫度升至600°C左右，發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶，消除加工硬化現(xiàn)象，省去專門的中間軟化退化，節(jié)省時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了盤拉的連續(xù)生產(chǎn)，極大地提高了生產(chǎn)效率。采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)得到的半硬態(tài)BFelO-I-I銅鎳合金直管，具有優(yōu)良的塑性和很高的擴(kuò)口工藝性，尺寸偏差精度高，壁厚薄，長度可超級長。生產(chǎn)效率是傳統(tǒng)單純直拉生產(chǎn)方法的3倍，而且成品率高出30%以上。


圖I為本發(fā)明方法的生產(chǎn)的主要工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參見圖1，一種銅鎳合金管的制備方法，包括以下步驟I)將BFelO-I-I白銅材料置于熔鑄設(shè)備中進(jìn)行熔煉、鑄造得到鑄錠，所述BFelO-I-I 白銅材料成分包括9. 5-10. 5% 的 Ni 和 Co, I. 1-1. 3% 的 Fe, O. 58-0. 7% 的 Mn，余量為Cu ;所述熔煉溫度為1280-1330°C，鑄造溫度為1260-1310°C，鑄造速度為300_400r/min ；2)將上述步驟I)中得到鑄錠放入擠壓機(jī)中進(jìn)行擠壓得到管坯，所述擠壓加熱溫度為850-930°C，擠壓力為1350噸，擠壓速比為20% ；3)將上述步驟2)中得到的管坯放入軋管機(jī)中進(jìn)行軋制得到卷狀管坯，所述軋管機(jī)的軋制道次延伸系數(shù)為3. 5-5. 0，優(yōu)選的軋制道次延伸系數(shù)為4. 51，所述軋管機(jī)可選用LZG-85，軋輥孔徑為50-70mm ；4)將上述步驟3)中得到的卷狀管坯放入盤拉機(jī)中進(jìn)行盤拉，得到卷狀成品，所述盤拉道次至少三次，優(yōu)選4-12次，所述中間盤拉道次的延伸系數(shù)為I. 2-1. 6，消除加工硬化的盤拉道次的延伸系數(shù)為I. 7-2. 0，最后成品的盤拉道次的延伸系數(shù)為I. 05-1. 09，所述盤拉機(jī)優(yōu)選2130型，高速電機(jī)轉(zhuǎn)速為4600r/min，拉拔速度為800m/min，成品盤拉前的中間光亮退火溫度為750°C，保溫時(shí)間90min ；5)將上述步驟4)中得到的卷狀成品放入光亮退火爐中退火，得到光亮成品，所述光亮退火溫度為580°C，保溫50min ； 6)將上述步驟5)中得到光亮成品放入卷轉(zhuǎn)直機(jī)組中矯直、放直、鋸切，得到超長的合格成品。實(shí)施例I一種銅鎳合金管的制備方法，包括以下步驟原材料配料、熔煉、爐前分析、鑄造、擠壓、軋制、盤拉、出成品前盤拉道次的軟化退火、成品盤拉、光亮去應(yīng)力退火、卷轉(zhuǎn)直精整、成品。其中，原材料配料主元素化學(xué)成分范圍如表I所示表IBFelO-I-I主元素化學(xué)成分控制范圍
\ IZ~主成分% (質(zhì)量百分?jǐn)?shù))
兀素----
肝 J xXCuNi+CoFeMn
BFe I O-1-1\ 余 m9.5-10.51.1-1.3 0.58-0.7拉伸延伸系數(shù)如表2所示表2拉伸延伸系數(shù)
道次延伸系數(shù)
一般中間拉伸道次I. 2 I. 6
需消除加工硬化的拉伸道次I. 7 2. 00
最后的成品拉伸道次1.05-1.09 退火工藝參數(shù)如表3所示
表3退火工藝
權(quán)利要求
1.一種銅鎳合金管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)將BFeio-I-I白銅材料置于熔鑄設(shè)備中進(jìn)行熔煉、鑄造得到鑄錠； 2)將上述步驟I)中得到鑄錠放入擠壓機(jī)中進(jìn)行擠壓得到管坯； 3)將上述步驟2)中得到的管坯放入軋管機(jī)中進(jìn)行軋制得到卷狀管坯； 4)將上述步驟3)中得到的卷狀管坯放入盤拉機(jī)中進(jìn)行盤拉，得到卷狀成品； 5)將上述步驟4)中得到的卷狀成品放入光亮退火爐中退火，得到光亮成品； 6)將上述步驟5)中得到光亮成品放入卷轉(zhuǎn)直機(jī)組中矯直、放直、鋸切，得到成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟I)中，所述BFelO-I-I白銅材料成分包括質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為9. 5-10. 5%的Ni和Co，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為I. 1-1. 3%的Fe，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O.58-0. 7%的Mn，余量為Cu ;所述熔煉溫度為1280_1330°C，鑄造溫度為1260_1310°C，鑄造速度為 300-400r/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟2)中，所述擠壓加熱溫度為850-930°C，擠壓力為1350噸，擠壓速比為20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟3)中，所述軋管機(jī)的軋制道次延伸系數(shù)為3. 5-5.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述軋管機(jī)的軋制道次延伸系數(shù)為4.51。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述軋管機(jī)為LZG-85，軋輥孔徑為50-70mmo
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟4)中，所述盤拉道次至少三次，所述中間盤拉道次的延伸系數(shù)為I. 2-1. 6，消除加工硬化的盤拉道次的延伸系數(shù)為I. 7-2. 0，最后成品的盤拉道次的延伸系數(shù)為I. 05-1. 09。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于步驟4)中，所述盤拉道次為4-12。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟4)中，所述盤拉機(jī)為2130型，高速電機(jī)轉(zhuǎn)速為4600r/min，拉拔速度為800m/min，成品盤拉前的中間光亮退火溫度為750°C，保溫時(shí)間90min。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟5)中，所述光亮退火溫度為580°C，保溫50min。
全文摘要
一種銅鎳合金管的制備方法，包括以下步驟將BFe10-1-1白銅材料置于熔鑄設(shè)備中進(jìn)行熔煉、鑄造得到鑄錠；將鑄錠放入擠壓機(jī)中進(jìn)行擠壓得到管坯；將管坯放入軋管機(jī)中進(jìn)行軋制得到卷狀管坯；將卷狀管坯放入盤拉機(jī)中進(jìn)行盤拉，得到卷狀成品；將卷狀成品放入光亮退火爐中退火，得到光亮成品；將光亮成品放入卷轉(zhuǎn)直機(jī)組中矯直、放直、鋸切，得到超長的合格成品。采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)得到的半硬態(tài)BFe10-1-1銅鎳合金直管，具有優(yōu)良的塑性和很高的擴(kuò)口工藝性,尺寸偏差精度高，壁厚薄，長度長，節(jié)省中間軟化退化時(shí)間，生產(chǎn)效率是傳統(tǒng)單純直拉生產(chǎn)方法的3倍，成品率高。
文檔編號C22F1/08GK102899595SQ20121032415
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者朱國俊, 鄭康饒, 徐曙光 申請人:蘇州富瑞銅合金科技有限公司