專利名稱：一種內(nèi)圓外方銅管加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)圓外方銅管加工方法，屬于有色金屬加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
內(nèi)圓外方銅管具有導(dǎo)電截面大、單位時(shí)間通過冷卻介質(zhì)流量多、散熱性能好等特點(diǎn)，被原子能工業(yè)和電機(jī)工業(yè)用于制造各種電機(jī)和加速器的關(guān)鍵材料。內(nèi)圓外方銅管一般米用以下五種傳統(tǒng)工藝方法之一加工而成
A :鑄錠一擠壓管坯一軋制一中間退火一拉伸一退火；
B :鑄淀一擠壓管還一拉伸一退火；
C :鑄錠一穿孔一軋制(拉伸)一退火；
D :鑄管一軋制一中間退火一拉伸一退火；
E :鑄管一拉伸一退火。傳統(tǒng)的內(nèi)圓外方銅管生產(chǎn)工藝存在投資規(guī)模大、成材率低、產(chǎn)品長度有限、生產(chǎn)效率低、能耗大等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種內(nèi)圓外方銅管加工方法。本發(fā)明具有能耗低、成材率高、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品大長度的特點(diǎn)，且Cu+Ag彡99. 99%，O ( 5ppm，導(dǎo)電率彡101%IACS。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是
一種內(nèi)圓外方銅管加工方法，包括如下步驟1)以高純陰極銅為原料利用牽引機(jī)組離合式真空上引連鑄無氧銅桿；2)采用連續(xù)擠壓機(jī)組對(duì)步驟I)中的無氧銅桿進(jìn)行加工形成內(nèi)圓外方銅管坯；3)通過高精度拉伸機(jī)對(duì)步驟2)形成的內(nèi)圓外方銅管坯進(jìn)行拉伸；4)用保護(hù)氣氛在線光亮退火設(shè)備對(duì)步驟3)拉伸后的內(nèi)圓外方銅管進(jìn)行退火；5)對(duì)步驟4)退火后的內(nèi)圓外方銅管進(jìn)行檢驗(yàn)，包裝。所述步驟I)中高純陰極銅采用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一號(hào)陰極銅，銅含量不小于 99. 99%ο所述步驟I)中的高純陰極銅原料先在1150°C ±10°C溫度下熔化、保溫，真空狀態(tài)下采用銅液精煉技術(shù)，利用在線除氣脫氧裝置，銅液內(nèi)充入惰性氣體，并利用攪拌裝置，達(dá)到除氣、脫氧、高純的效果后才能使用牽引機(jī)組離合式真空上引無氧銅桿，然后無氧銅桿進(jìn)入收線裝置；其中牽引機(jī)引桿速度500—1500mm/min,無氧銅桿直徑Φ20 mm 30mm,結(jié)晶器水壓O. 2 O. 4MPa，結(jié)晶器出水溫度35°C 50°C，無氧銅桿Cu+Ag彡99. 99%，O ( 5ppm。所述真空狀態(tài)通過采用木碳和石墨磷片覆蓋來實(shí)現(xiàn)熔化時(shí)的真空。所述惰性氣體采用氬氣或氮?dú)猓捎檬S和轉(zhuǎn)子作為攪拌裝置，將氬氣或氮?dú)鈮喝脬~液中并打散成微小氣泡，使其均勻分散在銅液中；氣源出口壓力O. 5 IMPa，流量 O. 5 I. 5Nm3/h。所述步驟2)中將Φ20 mm 30mm無氧銅桿進(jìn)行矯直后送入連續(xù)擠壓機(jī)組的擠壓輪槽中，擠壓輪轉(zhuǎn)速為4 7r/min，無氧銅桿經(jīng)壓實(shí)輪壓實(shí)，靴座壓緊壓力30 40MPa，在摩擦力的作用下被連續(xù)送入擠壓腔，坯料在腔體擋料塊前面沿圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過摩擦剪切變形區(qū)、鐓粗變形區(qū)、粘著區(qū)、直角彎曲擠壓區(qū)，最后進(jìn)入腔體通過模具擠出內(nèi)圓外方銅管坯； 坯料擠出速度5 10m/min ;在擠壓過程中銅的溫度達(dá)到500°C 750°C，腔體內(nèi)壓力達(dá)到 1000 1200MPa ;采用真空水冷裝置，使坯料在高溫?cái)D出后進(jìn)入真空管冷卻、吹干至20°C 30°C，卷取。在整個(gè)變形過程中隔斷了與氧的接觸，避免吸氧，保證內(nèi)圓外方銅管低含氧量， 提聞導(dǎo)電性能。所述步驟3)中高精度拉伸機(jī)的拉伸系數(shù)λ :1. 5 I. 7。所述步驟4)中退火溫度300°C 400°C，退火時(shí)間2 6h。本發(fā)明的有益效果為1.低能耗、短流程；采用連續(xù)擠壓技術(shù)生產(chǎn)內(nèi)圓外方銅管，與傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝相比省略了鑄錠加熱的工序，降低了能耗，縮短了生產(chǎn)流程，節(jié)約 50%以上的能源。2.生產(chǎn)效率高、成材率高；采用連續(xù)擠壓技術(shù)生產(chǎn)內(nèi)圓外方銅管，可以達(dá)到連續(xù)化生產(chǎn)，每卷內(nèi)圓外方銅管可以達(dá)到3噸以上，實(shí)現(xiàn)大長度生產(chǎn)。連續(xù)擠壓技術(shù)生產(chǎn)內(nèi)圓外方銅管，避免了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中每根銅管都需要進(jìn)行切頭、切尾，產(chǎn)品的成材率達(dá)到90%以上。3.產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異，產(chǎn)品的純度高、含氧量低和導(dǎo)電率高，表面質(zhì)量優(yōu)異。 Cu+Ag 彡 99. 99%, O ( 5ppm，導(dǎo)電率彡 101%IACS。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例生產(chǎn)的內(nèi)圓外方銅管坯的規(guī)格圖2是本發(fā)明實(shí)施例生產(chǎn)的內(nèi)圓外方銅管的規(guī)格圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
本實(shí)施例的一種內(nèi)圓外方銅管加工方法，包括如下步驟1)以國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一號(hào)陰極銅，銅含量不小于99. 99%的高純陰極銅為原料先在1150°C ± 10°C溫度下熔化、保溫，通過采用木碳和石墨磷片覆蓋來實(shí)現(xiàn)熔化時(shí)的真空狀態(tài)，采用銅液精煉技術(shù)，利用在線除氣脫氧裝置，銅液內(nèi)充入惰性氣體，惰性氣體采用氬氣或氮?dú)猓捎檬S和轉(zhuǎn)子作為攪拌裝置，將氬氣或氮?dú)鈮喝脬~液中并打散成微小氣泡，使其均勻分散在銅液中；氣源出口壓力 O. 5 IMPa，流量O. 5 I. 5Nm3/n。達(dá)到除氣、脫氧、高純的效果后才能使用牽引機(jī)組離合式真空上引無氧銅桿，然后無氧銅桿進(jìn)入收線裝置；其中牽引機(jī)引桿速度500— 1500mm/ min,無氧銅桿直徑Φ20 mm 30mm,結(jié)晶器水壓O. 2 O. 4MPa,結(jié)晶器出水溫度35°C 50 0C，銅含量 Cu+Ag 彡 99. 99%, O ( 5ppm。2)將步驟I)中的Φ 20 mm 30mm無氧銅桿進(jìn)行矯直后送入TJL400連續(xù)擠壓機(jī)組的擠壓輪槽中，本實(shí)施例生產(chǎn)內(nèi)圓外方銅管坯如圖I所示，規(guī)格為 39. 8X36. 8X Φ22. 5XR3mm。擠壓輪轉(zhuǎn)速為4 7r/min，無氧銅桿經(jīng)壓實(shí)輪壓實(shí)，靴座壓緊壓力30 40MPa，在摩擦力的作用下被連續(xù)送入擠壓腔，坯料在腔體擋料塊前面沿圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過摩擦剪切變形區(qū)、鐓粗變形區(qū)、粘著區(qū)、直角彎曲擠壓區(qū)，最后進(jìn)入腔體通過模具擠出內(nèi)圓外方銅管還；還料擠出速度5 10m/min ;在擠壓過程中銅的溫度達(dá)到500°C 750°C，腔體內(nèi)壓力達(dá)到1000 1200MPa ;采用真空水冷裝置，使坯料在高溫?cái)D出后進(jìn)入真空管冷卻、吹干至20°C 30°C，卷取。在整個(gè)變形過程中隔斷了與氧的接觸，避免吸氧，保證內(nèi)圓外方銅管低含氧量，提高導(dǎo)電性能。3)通過高精度拉伸機(jī)對(duì)步驟2)形成的內(nèi)圓外方銅管坯進(jìn)行拉伸；其拉伸系數(shù)入為I. 68，拉伸后的成品尺寸為25. 4X25. 4ΧΦ12. 5XR3mm，如圖2所示。4)用保護(hù)氣氛在線光亮退火設(shè)備對(duì)步驟3)拉伸后的內(nèi)圓外方銅管進(jìn)行退火，退火工藝 300 0C X6h。5)對(duì)步驟4)退火后的內(nèi)圓外方銅管進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格的內(nèi)圓外方銅管進(jìn)行包裝。本實(shí)施例生產(chǎn)的內(nèi)圓外方銅管工藝具有如下特點(diǎn)1.低能耗、短流程；采用連續(xù)擠壓技術(shù)生產(chǎn)內(nèi)圓外方銅管，與傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝相比省略了鑄錠加熱的工序，降低了能耗， 縮短了生產(chǎn)流程,節(jié)約50%以上的能源。2.生產(chǎn)效率高、成材率高；采用連續(xù)擠壓技術(shù)生產(chǎn)內(nèi)圓外方銅管，可以達(dá)到連續(xù)化生產(chǎn)，每卷內(nèi)圓外方銅管可以達(dá)到3噸以上，實(shí)現(xiàn)大長度生產(chǎn)。連續(xù)擠壓技術(shù)生產(chǎn)內(nèi)圓外方銅管，避免了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中每根銅管都需要進(jìn)行切頭、切尾，產(chǎn)品的成材率達(dá)到90%以上。3.產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異，產(chǎn)品的純度高、含氧量低和導(dǎo)電率高，表面質(zhì)量優(yōu)異。Cu+Ag彡99. 97%, O彡5ppm，導(dǎo)電率彡101%IACS。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)圓外方銅管加工方法，其特征在于包括如下步驟1)以高純陰極銅為原料利用牽引機(jī)組離合式真空上引連鑄無氧銅桿；2)采用連續(xù)擠壓機(jī)組對(duì)步驟I)中的無氧銅桿進(jìn)行加工形成內(nèi)圓外方銅管坯；3)通過高精度拉伸機(jī)對(duì)步驟2)形成的內(nèi)圓外方銅管坯進(jìn)行拉伸；4)用保護(hù)氣氛在線光亮退火設(shè)備對(duì)步驟3)拉伸后的內(nèi)圓外方銅管進(jìn)行退火；5)對(duì)步驟4)退火后的內(nèi)圓外方銅管進(jìn)行檢驗(yàn)，包裝。
2.如權(quán)利要求I所述的一種內(nèi)圓外方銅管加工方法，其特征在于所述步驟I)中高純陰極銅米用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一號(hào)陰極銅，銅含量不小于99. 99%ο
3.如權(quán)利要求I或2所述的一種內(nèi)圓外方銅管加工方法，其特征在于所述步驟I)中的高純陰極銅原料先在1150°C ±10°C溫度下熔化、保溫，真空狀態(tài)下采用銅液精煉技術(shù)， 利用在線除氣脫氧裝置，銅液內(nèi)充入惰性氣體，并利用攪拌裝置，達(dá)到除氣、脫氧、高純的效果后才能使用牽引機(jī)組離合式真空上引無氧銅桿，然后無氧銅桿進(jìn)入收線裝置；其中牽引機(jī)引桿速度500—1500mm/min,無氧銅桿直徑Φ20 mm 30mm,結(jié)晶器水壓O. 2 O. 4MPa, 結(jié)晶器出水溫度35°C 50°C，無氧銅桿Cu+Ag彡99. 99%，O ( 5ppm。
4.如權(quán)利要求3所述的一種內(nèi)圓外方銅管加工方法，其特征在于所述真空狀態(tài)通過采用木碳和石墨磷片覆蓋來實(shí)現(xiàn)熔化時(shí)的真空。
5.如權(quán)利要求3所述的一種內(nèi)圓外方銅管加工方法，其特征在于所述惰性氣體采用氬氣或氮?dú)猓捎檬S和轉(zhuǎn)子作為攪拌裝置，將氬氣或氮?dú)鈮喝脬~液中并打散成微小氣泡，使其均勻分散在銅液中；氣源出口壓力O. 5 IMPa，流量O. 5 I. 5Nm3/h。
6.如權(quán)利要求I所述的一種內(nèi)圓外方銅管加工方法，其特征在于所述步驟2)中將 Φ 20 mm 30mm無氧銅桿進(jìn)行矯直后送入連續(xù)擠壓機(jī)組的擠壓輪槽中，擠壓輪轉(zhuǎn)速為4 7r/min，無氧銅桿經(jīng)壓實(shí)輪壓實(shí)，靴座壓緊壓力30 40MPa，在摩擦力的作用下被連續(xù)送入擠壓腔，坯料在腔體擋料塊前面沿圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過摩擦剪切變形區(qū)、鐓粗變形區(qū)、粘著區(qū)、直角彎曲擠壓區(qū)，最后進(jìn)入腔體通過模具擠出內(nèi)圓外方銅管坯；坯料擠出速度5 10m/min ； 在擠壓過程中銅的溫度達(dá)到500°C 750°C，腔體內(nèi)壓力達(dá)到1000 1200MPa ;采用真空水冷裝置，使坯料在高溫?cái)D出后進(jìn)入真空管冷卻、吹干至20°C 30°C，卷取。
7.如權(quán)利要求I所述的一種內(nèi)圓外方銅管加工方法，其特征在于所述步驟3)中高精度拉伸機(jī)的拉伸系數(shù)λ :1. 5 I. 7。
8.如權(quán)利要求I所述的一種內(nèi)圓外方銅管加工方法，其特征在于所述步驟4)中退火溫度300°C 400°C，退火時(shí)間2 6h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)圓外方銅管加工方法，包括如下步驟1)以高純陰極銅為原料利用牽引機(jī)組離合式真空上引連鑄無氧銅桿；2)采用連續(xù)擠壓機(jī)組對(duì)步驟1)中的無氧銅桿進(jìn)行加工形成內(nèi)圓外方銅管坯；3)通過高精度拉伸機(jī)對(duì)步驟2)形成的內(nèi)圓外方銅管坯進(jìn)行拉伸；4)用光亮退火設(shè)備對(duì)步驟3)拉伸后的內(nèi)圓外方銅管進(jìn)行退火；5)對(duì)步驟4)退火后的內(nèi)圓外方銅管進(jìn)行檢驗(yàn)，包裝。本發(fā)明具有能耗低、成材率高、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品大長度的特點(diǎn)，且Cu+Ag≥99.99%，O≤5ppm，導(dǎo)電率≥101%IACS。
文檔編號(hào)B21C37/06GK102581060SQ20121003800
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
發(fā)明者姚幼甫, 徐高磊, 駱越峰 申請人:紹興市力博電氣有限公司