[发明专利]一种水平连铸轧制生产黄铜管工艺

说明书

本发明公开了一种水平连铸轧制生产黄铜管的工艺；其主要工序包括熔炼、保温冷却、水平连铸、切割、去除氧化层、轧管退火；其中通过对原料含量的控制，并在熔炼时添加了稀土合金，改善晶粒的细化，提升加工性能，利于轧制的生产，提升成材率；同时对工艺参数进行了优化及确实，采用本发明工艺参数生产制备的黄铜管，外径及壁厚偏差小，精度高，且机械性能强；且本发明工艺适用所有规格黄铜管的水平连铸轧制生产，易于推广。

技术领域

本发明涉及合金制造领域，具体涉及水平连铸轧制生产黄铜管的方法。

背景技术

现有黄铜管生产工艺是铸锭、挤压、拉伸或铸锭、挤压、轧管、拉伸，产品工艺路线长，且黄铜锭经过加热挤压形成黄铜管坯，管坯由于穿孔时针头弯曲变形，易产生偏心，挤压道次还要损失20%的成材率，进而导致黄铜管成材率偏低，此外，形成的管坯需要经过反复拉伸12次，这导致黄铜管均匀性降低，成品率进一步下降，从而提升了黄铜管的生产成本。

采用该水平连铸工艺较传统工艺具有显著优点，主要表现在：（1）省去了模铸的脱模、整模、铸锭均热和开坯工序，缩短流程及减少劳动力，降低基建投入，提升生产效率；（2）减少原料的浪费，提高了金属收得率；（3）省去了均热炉再加热工序，减少能源消耗，进一步缩短加工周期；（4）金属被迅速冷却，结晶致密，组织均匀，铸坯质量好；（5）中间包与结晶器连成一个整体，避免了二次氧化，铸坯纯度高。

中国授权专利CN103695703中公开了一种水平连铸制备卫浴黄铜管的工艺方法，经过多次的实践验证发现该工艺具有局限性，不能应用于广泛的黄铜管生产，主要原因是该工艺不经过退火处理，直接将铸坯管轧制，但不同的黄铜管其加工性能不一，对于加工性能低的黄铜管，直接轧制反而成品率更低，这一原因直接限制了水平连铸生产黄铜管工艺的推广。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术存在的不足，提供一种水平连铸轧制生产黄铜管的工艺，该方法确定了科学合理的工艺步骤及工艺参数，使得该工艺适用所有要求的黄铜管制备。

一种水平连铸轧制生产黄铜管工艺，具体步骤为：

熔炼：将熔铸炉升温至120-150℃，保温1h，再以5℃/min速率升温至760-810℃，保温10min后，将电解铜加入熔铸炉熔炼30-45min；再以5℃/min速率升温至880-920℃，保温5min后，加入铜磷合金进行脱氧除杂，熔炼30-50min；再以5℃/min速率升至950-990℃，保温5min后加入稀土合金，熔炼35-45min；再以5℃/min速率升至1250-1300℃，保温5min后，加入锌，熔炼25-40min得熔液，并在合金熔液表面覆盖130-170mm厚的木炭层隔氧保温；其中，铜磷合金中铜的质量分数占86%，磷的质量分数占14%；电解铜、铜磷合金、稀土合金、锌的质量比为63-72:0.03-0.05:0.003-0.005:25-36；

保温冷却：熔液通过流槽导入保温炉保温，取样分析成分合格后，进入结晶器冷却结晶，控制熔液流速10-15mm/s，结晶器内冷凝水压控制在0.2-0.5MPa；

水平连铸：熔液结晶后，由牵引机水平牵引连续铸造，得黄铜管坯，拉铸速度200-225mm/min；

切割：黄铜管坯通过与牵引机联用的一体式锯切机进行切割，长度精度控制在0-1cm；

去除氧化层：将切割后的黄铜管坯经无心车床车面去除氧化层，车床进出料速度1650-1800mm/min，主轴转速450-520r/min；

轧管退火：将去除氧化层的黄铜管坯采用环孔型冷轧管机轧制得所需规格的坯管，再将坯管在真空度为-0.1MPa的条件下，以3℃/min的速率加热至850-880℃后，保温3-5h后，保持真空度，并以10℃/min的速率冷却至30℃以下后，酸洗干燥，重复退火及酸洗3-4次后，得成品。