[發(fā)明專利]一種黃銅管的鑄軋制造方法及黃銅管

在審

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• 申請日: 2022-08-05
• 公開（公告）號: CN115008141A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設計）人: 田福生;徐曉東;張明;賈偉偉;徐建倫
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇允能新材料科技有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 南京勤行知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 32397
• 代理人: 陳燁

本發(fā)明涉及金屬管材加工技術領域，尤其是一種黃銅管的鑄軋制造方法及黃銅管，包括以下步驟：S1對出連鑄結(jié)晶器的管坯直接進行空冷，由紅熱狀態(tài)冷卻到室溫，得到黃銅管坯；S2對經(jīng)所述步驟S1處理后得到的所述黃銅管坯進行表面銑面得到無氧化表面；S3將黃銅管坯送入行星軋管機中進行單道次軋制，軋制后冷卻得到黃銅盤管；S4對黃銅管進行拉伸、成型、退火或精整中的任意一種或幾種組合的后續(xù)處理，制得黃銅管成品；本發(fā)明利用連鑄后緩冷技術和行星軋制技術相結(jié)合，具有高效、節(jié)能、成材率高，管材制造成本低，制成品管材品質(zhì)好等優(yōu)點，可以生產(chǎn)高品質(zhì)的黃銅管，大大提高了黃銅管的生產(chǎn)效率和成材率。

技術領域

本發(fā)明涉及金屬管材加工技術領域，尤其是一種黃銅管的鑄軋制造方法及黃銅管。

背景技術

現(xiàn)有技術中，黃銅管的制造方法主要有擠壓法和鑄軋法兩種。

一種是黃銅管的“擠壓法”，其工藝流程為：半連續(xù)鑄造——擠壓——皮爾格軋機冷軋——拉拔——熱處理——包裝。

該加工方法存在如下的問題：擠壓后的管材往往達不到最終尺寸要求，需用皮爾格軋管機或拉拔機進行減徑及減壁加工。這種加工是冷加工，既冷軋或冷拔。但冷加工時金屬強度高，變形抗力大大高于金屬的熱加工，所以與熱加工相比，冷加工的單道次變形率低，產(chǎn)品生產(chǎn)效率低，往往需要數(shù)倍于熱加工的加工道次才能完成同樣的金屬變形量；此外，“擠壓—皮爾格軋制”都是直管生產(chǎn)，一般很難加工出超長管材，除非采用超大噸位擠壓機，否則很難采用效率極高的盤拉生產(chǎn)方式，這也是影響生產(chǎn)效率的因素之一。“擠壓法”過多的使用冷加工，造成生產(chǎn)效率低下、成材率較低以及成本高等問題，是黃銅管生產(chǎn)中存在著的最大問題。

另一種，是專利號為“CN88101739”，名稱為“管、棒與帶的制造方法”的文獻中，公開了一種新的銅管的生產(chǎn)方法，即所謂的“鑄軋法”。該方法是將連鑄空心銅坯管在室溫下直接送入PSW三輥行星軋機進行單道次大變形量的軋制。利用銅管坯面積縮減和材料變形所產(chǎn)生的內(nèi)磨擦，使銅管坯在升溫到250℃～700℃(即對應材料的再結(jié)晶起始溫度以上)的溫度條件下，進行銅管材加工軋制的一種目前比較先進的生產(chǎn)方法。與上述“擠壓法”相比，該“鑄軋法”具有工序少、成本低和成材率高等優(yōu)點。該方法在最近20年內(nèi)在紫銅管的加工領域取得了巨大的成功。

參照“鑄軋法”在紫銅管上獲得的巨大成功，本領域內(nèi)的工程師們非常希望將其推廣到銅合金管加工領域，希望能夠采用鑄造的黃銅、青銅和白銅等空心銅合金管坯經(jīng)行星軋管機軋制制造出各種銅合金管。為此，人們作了大量的工作，如對鑄造的銅合金空心管坯進行軋前局部或整體加熱、對鑄造管坯在鑄造時進行電磁攪拌以細化晶粒、控制軋機開始軋制時的咬入?yún)?shù)等等，專利號為“CN02138022”、“CN03149786”、“CN200410010338”、“CN200510134628”、“CN200910153349”和“CN201010224476”的專利文獻，記錄了工程師們的工作和設想。

但是時至今日，采用“鑄軋法”生產(chǎn)黃銅管都沒能獲得成功，具體原因主要如下：

1、與紫銅相比，連鑄的空心黃銅管在軋制時因晶粒粗大，晶界非常容易開裂，很難建立穩(wěn)定的軋制狀態(tài)，軋后組織成分不均、內(nèi)外表面裂紋缺陷多。

黃銅管坯的鑄造組織含有裂紋、縮孔、偏析等各種缺陷，這些缺陷在后道次的加工過程中，有可能被修補，也有可能被保留或放大。在采用“鑄軋法”生產(chǎn)紫銅管時，鑄造管坯上的各種缺陷經(jīng)過大壓下量的行星軋制并在變形區(qū)高溫、高壓下得到了完全的修補和焊合，形成了一種新的銅管制造方法。而將同樣的方法用到黃銅管的軋制時，黃銅管坯因粗大柱狀晶粒的晶界在軋制中非常容易開裂，導致不能建立穩(wěn)定的軋制狀態(tài)。盡管對黃銅管坯也預先作了坯料加溫等方法，但在軋制時因晶粒晶界開裂導致黃銅管軋后會存在很多的缺陷。這是一直以來采用“鑄軋法”制造黃銅管沒能取得成功的主要原因。連鑄時采用電磁攪拌等措施對減少開裂會有一定幫助，但不能從根本上解決開裂問題，且成本大幅增加。

2、黃銅在進行行星軋制時變形率和溫升不夠，導致存在制造缺陷。