[發明專利]制備易氧化難變形合金線桿的設備

無效

• 申請號: 200710135258.2
• 申請日: 2007-11-12
• 公開（公告）號: CN101157119A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 向朝建;李華清;慕思國;郭富安;曹興民;楊春秀;朱永兵
• 申請（專利權）人: 蘇州有色金屬研究院有限公司
• 主分類號: B22D11/045
• 分類號: B22D11/045
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳忠輝;姚姣陽

技術領域

本發明涉及一種制備易氧化難變形合金線桿的設備，特別涉及一種可獲得超長Cu-Cr-Zr、Cu-Ti合金線桿的短流程制備的設備，屬于有色金屬加工技術領域。

背景技術

Cu-Cr-Zr合金由于具有較高的強度及導電性能，其棒型線產品在電子、電力、汽車、輕工、交通等行業中有廣泛應用，尤其超長Cu-Cr-Zr合金棒線生產的實現，使其更具市場應用前景。但由于Zr在大氣中很容易氧化燒損，所以非真空生產Cu-Cr-Zr合金線桿較為困難。Cu-Ti合金也由于Ti在空氣中極容易氧化燒損，且Cu-Ti合金由于Ti的加入使合金的強度很高(尤其Ti含量≥5wt％后合金強度較高)，高溫及冷變形都較為困難。Cu-Ti合金作為很好的彈性材料，很多應用材為合金線桿，傳統擠壓拉拔生產方法極為困難。合金短流程的生產方法可達到節能、降耗、保護環境，具有極好的社會效益。Cu-Cr-Zr、Cu-Ti合金線桿在非真空條件下生產，具有較高附加值。

Cu-Cr-Zr、Cu-Ti合金由于Zr、Ti等元素極易氧化，在大氣條件下熔煉很難將其加入合金中，Cu-Cr-Zr、Cu-Ti合金材料的生產通常在真空爐中進行。目前，該類合金線桿的生產工藝為：將按比例配好的電解銅與其它合金裝入真空爐，在真空度小于10^-3Pa條件下加熱熔煉，在調整到鑄造溫度后在真空爐內直接澆鑄擠壓合金錠坯，錠坯經扒皮后擠壓一定規格的合金棒材，棒材經熱處理和拉拔至線桿成品規格。這種生產工藝可以歸結為：真空熔煉——真空鑄造——扒皮——擠壓——熱處理——拉拔——成品。

傳統生產工藝存在以下缺點：①真空熔煉與鑄造能耗較大，效率低，生產成本較高；②真空熔煉與鑄造不能實現連續生產，鑄錠尺寸與規格受到限制，所生產的Cu-Cr-Zr合金棒材長度有限，不能生產超長Cu-Cr-Zr合金線桿；③生產工藝工序較多，生產周期長，同時由于生產工序較多使得成材率降低；④Cu-Ti合金由于強度較大，制備的錠坯擠壓較為困難，且擠壓棒材冷拉拔較為困難，需要進行多次中間退火。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種制備易氧化難變形合金線桿的設備，實現超長Cu-Cr-Zr、Cu-Ti合金線桿的短流程生產，可縮短傳統真空生產該類合金線桿材工藝流程，有效解決高強低塑性合金冷變形的困難。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

制備易氧化難變形合金線桿的設備，包括熔煉爐爐體和爐蓋，其特征在于：所述熔煉爐是帶有氣氛保護的非真空感應熔煉爐，熔煉爐爐體的側面開有孔，側孔部位安裝有不同截面規格的水平連鑄結晶器，水平連鑄結晶器的流道與熔煉爐爐體相通，在水平連鑄結晶器的出口設有牽引機構，卷曲機構與牽引機構相銜接。

進一步地，上述的制備易氧化難變形合金線桿的設備，其特征在于：所述爐蓋上設有一個進氣口、一個觀察窗和一個加料口，并附帶有冷卻機構。

更進一步地，上述的制備易氧化難變形合金線桿的設備，其特征在于：在熔煉爐爐體側面的下部靠爐體底部位置開有孔，在所述側孔部位安裝不同截面規格的水平連鑄結晶器，所述卷曲機構、牽引機構與水平連鑄結晶器流道呈水平直線布置。

本發明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在：

①本發明采用氣氛保護的非真空感應熔煉爐，爐體側面開孔，通過在側孔安裝不同截面規格水平連鑄結晶器實現水平連鑄合金線桿，水平連鑄結晶器的尺寸根據產品要求制定不同規格、不同截面，牽引機構實現線桿按照規定拉鑄速度前進，卷曲機構實現對拉鑄線桿的收集，使線桿長度可以延伸；

②通過氣氛保護，可制備各種易氧化金屬及難變形合金線桿，避免真空生產工藝的各種問題，實現連續生產金屬及合金線桿，且能極大地縮短工藝流程；通過改變水平連鑄結晶器可實現各種不同截面的線桿材的生產；通過增加爐體噸位或者多次添加熔體能夠實現易氧化、難變形合金超長線桿的制備，能制備出高質量Cu-Cr-Zr、Cu-Ti等合金線桿；

③本發明設備制備的連鑄棒線材組織較好，具有優異的塑性加工性能，有利于提高道次加工率，減少拉拔道次，而且可減少甚至不用進行中間退火工序，大幅度提高線桿、線材的生產效率，合金棒材、線材工藝成品率較高，廣泛適用于Cu-Cr-Zr、Cu-Ti等易氧化合金、Cu-Ti等變形較為困難的合金線桿的生產制備，且長度上不受限制。

附圖說明

下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明：

圖1：本發明的結構示意圖。

圖中各附圖標記的含義見下表：