[发明专利]大规格高利用率紫铜薄壁空心管的锻造方法

说明书

本发明涉及一种大规格高利用率紫铜薄壁空心管的锻造方法，包括加热阶段、制作空心坯料阶段、预成坯和控制壁厚差阶段、分段拔长定尺阶段、反穿拔长芯棒和拔长阶段、通身找正同圆度和精整至成品阶段，本发明技术方案的实施主要在于不同阶段，采用不同工装，选择不同的压下量、旋转角度、进给量以及控制成品阶段外圆尺寸及壁厚、同圆度来控制最终产品的外观尺寸成型的一种锻造方法；该方法能大大降低生产制造成本，提高锻造拔长效率，减少废品。

技术领域

本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种大规格高利用率紫铜薄壁空心管的锻造方法。

背景技术

T2即紫铜，具有良好的导热性和导电性，紫铜管低温强度高，对于大规格薄壁T2管，因散热性良好常用于制造热交换设备，广泛应用于电器及工业领域，而工业用的大多数属于薄壁紫铜管（这里说的大规格薄壁管是指Di≥850mm，Do≥1000mm，且1.1≤Do/Di≤1.4的空心管，其中Do为管的外径；Di为管的内径），需要经镦粗、冲孔、扩孔、拔长等锻造技术完成，因紫铜具有良好的延展性，工业用的大都是大规格的空心薄壁T2管，锻造拔长过程中，当Do/Di≤1.4时，横向拔长时材料的展宽量大，走料快；纵向即长度方向展宽量很小，走料慢，拔长效率很低，同时T2材料价格昂贵，一般锻造利用率高达94%以上，锻造效率低，稍有控制不当，成品锻造长度就很难达到工艺要求，从而导致产品报废，造成工业生产的成本浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种大规格高利用率紫铜薄壁空心管的锻造方法，避免紫铜薄壁管在横向拔长时材料的展宽量大，走料快；纵向即长度方向展宽量很小，走料慢，拔长效率低甚至导致长度短尺而导致报废的缺陷，该方法能大大降低生产制造成本，提高锻造拔长效率，减少废品。

本发明的技术方案是这样实现的：一种大规格高利用率紫铜薄壁空心管的锻造方法，包括如下锻造步骤：

步骤1）、加热阶段：首先对紫铜锭进行加热，采用冷锭装炉，加热温度控制在400～500℃，保温0.5小时，然后以≤100℃/小时的升温速度升温至950±10℃，保温3～5小时开锻；

步骤2）、制作空心坯料阶段：紫铜锭通过倒楞、拔长滚圆、镦粗、冲孔、扩孔，最后制好空心坯，待后续拔长；

步骤3）、预成坯和控制壁厚差阶段：扩孔结束后，将空心坯穿入拔长芯棒的大头端，先将大端拔长一圈，保证坯料与拔长芯棒表面贴合，有利于后期推拔时，金属沿着拔长芯棒锥度小的一侧走料；操纵机加持拔长芯棒的加持端，在上平砧、下V砧推拔2～3道次，找正壁厚，控制壁厚差≤20mm；此时Do/Di＞1.4，Do为管的外径，Di为管的内径，壁厚较大，推拔时，压下量≤1/4壁厚,旋转角度先按45°通身推拔一道次,再按22.5°旋转角度推拔1道次，控制好壁厚差，保证壁厚均匀，返炉加热前，立料镦粗，平整两个端面，消除走料不均带来的端部斜面、马蹄形端面；

步骤4）、分段拔长定尺阶段：砧子更换成135°开口的上、下V型砧，使用上下V砧拔长能有效控制坯料横向展宽，提高拔长效率；按1～2～3～4～5的推拔顺序，下锤量≤1/3壁厚，先推拔至坯料达到工艺总长度的50～60%，按≤1/3砧宽进给，旋转角度先按90°，再按45°最后按22.5°各推拔1道次，最后一道次的外径尺寸按所需要的工艺尺寸直接减少25～30mm为目标控制锻造外径尺寸，此时任意截面的同圆度相差大，局部明显鼓肚，这个过程不需要过多的控制同圆度，只控制壁厚差和外圆尺寸即可，然后将工艺名义尺寸减少25～30mm的这个外径尺寸设定为目标基准尺寸；

步骤5）、反穿拔长芯棒和拔长另一段阶段：将坯料反向穿入拔长芯棒后，同样采用推拔成型，此时下锤量直接按步骤4）所设定的目标基准尺寸锻造，即工艺名义尺寸减少25～30mm锻造，旋转角度先按90°推拔一道次，再按45°推拔一道次；