專利名稱：一種對硬化的有色金屬線材進行熱處理的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及對經冷作硬化的有色金屬線材進行熱處理的方法；特別是涉 及有色金屬線材經冷拉而產生硬化現象后，繼續冷拉加工過程中先進行在線 連續熱處理后再連續進行冷拉加工的工藝方法和裝備。
背景技術：
有色金屬線材通常是用冷拉工藝生產出來的，此過程通常會產生冷作硬 化現象，增加后序進行成品加工的難度，或使有色金屬線纜產品無法得到優 良的綜合機械性能，或使有色金屬線材喪失塑性而無法繼續加工，為避免此 現象的產生，通常采用熱處理的方法消除冷作硬化現象。
現在消除有色金屬線材冷作硬化現象的方法通常是進行成品退火。其裝 置有間歇式的罐爐退火裝置；獨立式的大電流連續退火裝置；與拉絲機配 套的后置式成品大電流連續退火裝置。
間歇式罐爐退火裝置的缺點是1、生產過程占地面積較大；2、生產周 期長、產量低、不連續；3、勞動強度大；4、退火質量不均勻、不穩定；5、 能耗高；6、不適合細線(例如0.20毫米以下)的退火。此裝置是最原始退 火裝置，現已很少使用。
現在有色金屬線材冷拉行業最常用的退火方法，是與拉絲機配套的后置 式成品大電流連續退火工藝，它是在拉絲機主機和收線機之間，嵌入一套大 電流退火裝置，對冷拉后的有色金屬線材成品進行熱處理，以此使金屬線材 恢復塑性，以利后續加工。與拉絲機配套的后置式成品大電流連續退火工藝 克服了間歇式罐爐退火工藝的缺點，是目前已知的有色金屬線材成品退火的 最佳工藝。現在有色金屬線材冷拉加工的工藝流程通常是大拉+退火———中拉+退火--小拉+退火--^細拉+退火--微拉--退火+成
品工藝。但由于采用有色金屬線材成品退火工藝，而且線材成品的生產速度
很快(20~50米/秒)，普通的加熱方式已難以滿足需要，必須采取大電流 退火。隨著生產速度越來越快，為達到同樣的退火效果，必須不斷加大退火 電流，從而提髙退火溫度，否則將制約拉絲主機的生產速度或降低退火效果， 因此相伴而生的缺點就愈發明顯。1、退火溫度高，要求的退火電流也大， 就使得電氣系統元件多、功率大、可靠性要求高，技術復雜性高維護困難， 因此該裝置造價高、使用維護成本高。2、退火裝置溫度越高，與周圍環境 的溫差就越大，同時線材成品表面也極易氧化，因此不得不加大冷卻水和保 護性氣體的流量，使得這種成品退火方法及其退火裝置的熱損失就越大，能 耗就越高。3、由于采用大電流退火，導輪即是電極，線材表面一旦與導輪 電極表面間有所松動，線材表面就會被電極擊傷變為黑色凹坑成為不良品， 影響產品質量。4、由于線材經水冷后直接作為成品，冷卻水流量小線材表 面溫度高易氧化變色；冷卻水流量大線材表面易帶水，成品長期儲存易產生 氧化黑斑，因此不得不增加壓縮空氣吹干工序，使工序層次更多、設備更復 雜、造價更高。5、很難對微細線進行退火處理。總之，設備復雜、造價及 使用維護成本高、適應性不高嚴重制約了該方法及裝置在有色金屬線材生產 過程中的廣泛應用，使在線連續熱處理工藝成為某些大廠、專業廠家專屬的 "高端配置"，對全面提高我國有色金屬線材產品的質量不利。
獨立式大電流連續退火裝置實際是上述與拉絲機配套的后置式成品大 電流連續退火裝置剔除拉絲主機后的剩余部分，具備上述方法及裝置的所有 缺點；另外，在達到同樣退火效果的同時，還增加了放線、排線、收線三個 過程，使過程更復雜、能耗更高。因此生產過程很少采用。
綜上所述，目前有色金屬線材冷作硬化后的熱處理均是采用在線連續成 品退火處理，這對于有色金屬線材最終成品要求是軟態的，無疑是唯一正確
6合理的方法。但這種成品退火處理只是目前有色金屬線材冷作硬化后熱處理 操作中很少的部分，絕大部分有色金屬線材加工是做為電線電纜產品的原材 料進行加工的。其熱處理操作是解決有色金屬線材在冷拉過程中產生的的硬 化現象的，以便繼續冷拉加工，為使最終成品達到優良的綜合機械性能，甚
至會重復幾次這樣的中間熱處理操作；把應用于成品熱處理的方法及裝置應 用于在制品生產過程的中間熱處理，顯然是不合理的，也是不經濟的，其缺 點是顯著的。因此，在線連續成品退火工藝尚未在線纜行業全面普及。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，克服已有技術的缺點，采用一種全新的
工藝組合，即大拉--^退火+中拉--退火+小拉--^退火+細拉一
—退火+微拉——^退火+成品工藝。提供一種不是采用成品熱處理，而是采 用在制品生產過程中在線連續中間熱處理的方法解決有色金屬線材在冷拉 加工過程中產生硬化的問題。
本發明所采用的技術方案是 一種對經冷作硬化的有色金屬線材進行在 線連續中間熱處理再進行冷拉的方法，包括以下步驟A、放線階段；B、 在線連續中間熱處理階段；C、拉拔加工階段；D、排線、收線階段。
所述在線連續中間熱處理階段包括有色金屬線材在氣體保護狀態下在 加熱管內被加熱到指定溫度并被保溫一段時間達到退火狀態后，再進入拉絲 機繼續冷拉加工直至成品。
當有色金屬線材直徑較粗需要的退火溫度較髙、退火時間較長時，所述 中間熱處理階段還包括預熱階段，即有色金屬線材在氣體保護狀態下先在 預熱管內被加熱到指定預熱溫度并被保溫一段時間后，再在退火管內被加熱 到指定的退火溫度并被保溫一段時間達到退火狀態后，再進入拉絲機被繼續 冷拉加工直至成品。
7有色金屬線材在預熱管和退火管內被加熱是通過保護性氣體介質進行 的，保護性氣體介質包括水蒸氣、氮氣或其他惰性氣體。
將在線連續中間熱處理的方法應用于有色金屬線材連續冷拉加工過程 的裝置是，帶有前置式在線連續中間退火裝置的拉絲機，即前置在線連續 中間退火拉絲機，包括拉絲機放線裝置、拉絲主機及收排線裝置；所述前置 在線連續中間退火拉絲機還包括在線連續中間退火裝置；所述中間連續退火 裝置設置于拉絲機放線裝置和拉絲主機之間垂直或傾斜放置，或傾斜放置于 拉絲主機及收排線裝置后部傳動部分的上方。
所述在線連續中間退火裝置包括退火管及其加熱和測控溫裝置、退火 管的水封閉裝置、出口導輪裝置，并依次連接；水封閉裝置兼有水蒸氣保護 和冷卻作用。所述在線連續中間退火裝置還包骨架及外殼、內爐膛及保溫材 料、控溫電氣裝置。所述退火管及其加熱管的中間部分可以上下、前后水平 或傾斜設置于四周圍有保溫材料的內爐膛中，內爐膛及保溫材料設置于骨架 及外殼中，退火管及其加熱管的兩端伸出骨架及外殼。
所述退火管及其加熱和控制裝置設置有密封帽、通氣閥、退火管并依次 相連，退火管進口端設置有密封帽、通氣閥；所述退火管及其加熱和控制裝 置還設置有加熱管及退火管的測控溫裝置，加熱管平行設置于退火管的下面 或側面，退火管的測控溫裝置設置于退火管外表面軸線的中部， 一端和退火 管外表面緊密接觸，另一端用導線與控溫電氣裝置相連；所述退火管的水封 閉裝置包括水盒、溢流管、自動給水裝置、密封墊、水位控制裝置、接水及 回水裝置，水盒的一個側面設置于退火管的出口端，此側面的對面開孔并設 置有密封墊，-水盒內部與退火管內部相連通；水盒底面設置有溢流管，水盒 的上方設置有自動給水裝置、水位控制裝置，水盒的下方設置有接水及回水 裝置，。
所述在線連續中間退火裝置還包括預熱部分，所述預熱部分設置有預熱管及其加熱和測控溫裝置、預熱管水封閉裝置，中間導輪裝置。所述預熱 管及其加熱和測控溫裝置、水封閉裝置的設置與退火管的設置相同，預熱管 的進口端設置有過線模、出口端設置有密封帽、通氣閥。預熱部分設置于內 爐膛平行于退火部分的下面或側面。
當在線連續中間退火裝置垂直或傾斜放置于拉絲機放線裝置和拉絲主 機之間時，所述預熱管水封閉裝置的水盒、溢流管、自動給水裝置、水位控 制裝置可以和退火管的水封閉裝置的水盒、溢流管、自動給水裝置、水位控 制裝置合二為一。
所述預熱管水封閉裝置、預熱管及其加熱和測控溫裝置、中間導輪裝置 不是必須的，可以根據實際情況省略。
本發明的有益效果是對現有有色金屬線材冷拉加工工序過程進行變 革，使退火工序后移并重組新的加工工序過程。退火工序的后移極大地緩解 了退火工序的壓力，因為同一直徑規格后續工序的放線速度往往是前序工序 收線速度的十幾分之一甚至是幾十分之一，達到同樣的退火效果，退火溫度 可以降低很多，冷卻水的流量可以大大減少，同時退火裝置的高溫部分加裝 了保溫設施，使退火部分外表面與環境溫度相差很小，避免了熱量的損失， 節約了能源。由于不需要大電流退火，而只需要用普通電加熱的方法即可滿 足退火需要，使設備的復雜程度大大簡化，設備造價、維護難度、使用成本 大幅度降低，為普及在線連續中間退火工藝創造了條件；同時也避免了線材 表面被電極擊傷的可能，保證了退火質量。因退火后的線材還需立即連續冷 拉加工，不需深度水冷，只要線材表面在空氣環境不立即氧化即可，減少了 冷卻水的流量，去掉了壓縮空氣吹干工序；另外在線連續中間退火的水封裝 置自身能夠產生少量水蒸氣，可以滿足線材退火時氣體保護的需要，排除了 外接保護性氣體的需求，簡化了工藝流程，去掉了不必要的工藝裝備。本發 明在線連續中間退火工藝能夠滿足有色金屬線材在中拉、小拉、細拉、微拉
9全部冷拉過程的在線連續中間退火需求(大拉不需要中間退火)，尤其是填 補了有色金屬線材微拉過程在線連續退火的空白。在線連續中間退火方法與 在線連續成品退火方法相比，本方法操作及設備結構簡單、相關裝置造價及 使用成本低廉、易于操作維護，適用于各類生產企業尤其是中小企業，因而 可以廣泛用于需要中間退火的冷拉工藝過程中去，使有色金屬線材的熱處理 得到全面普及而成為"基礎配置"，為后續工序制造優良的產品提供可靠的 保證，從而全面提高有色金屬線材產品的質量。
綜上所述，前置式在線連續中間退火方法與在線連續成品退火方法相 比，是一種節能、節水、提高質量、降低成本、適用面廣的全新的有色金屬 線材基礎加工工藝。


圖1現有有色金屬線材冷拉在線連續退火工藝流程圖
圖2本發明有色金屬線材在線連續中間退火冷拉工藝流程圖
圖3有色金屬線材成品在線連續退火工藝流程簡圖
圖4有色金屬線材在線連續中間退火工藝流程簡圖
圖5在線連續中間退火方法應用于有色金屬線材冷拉加工的工藝流程圖。
圖6前置在線連續中間退火拉絲機工藝流程圖
圖7前置在線連續中間退火拉絲機結構示意圖
圖8前置在線連續中間退火拉絲機水封閉結構示意圖
圖9.前置在線連續中間預熱/退火拉絲機工藝流程圖
圖10前置在線連續中間預熱/退火拉絲機結構示意
圖11前置在線連續中間預熱/退火拉絲機水封閉結構示意圖
圖中
11.水封閉裝置2.有色金屬線材3.放線導輪4.(退火部分)電加熱管5.(預熱部分)電加熱管6.內爐膛
7.保溫材料8.骨架及外殼
9.(退火部分)測控溫裝置10.(預熱部分)測控溫裝置
11.退火管12.預熱管
13.(退火部分)通氣閥14.(預熱部分)通氣閥
15.(退火部分)密封帽16.(預熱部分)密封帽
17.中間導輪18.排線裝置
19.收線裝置20.拉絲主機
21.在線連續中間退火裝置22.放線裝置
23.出線導輪24.(退火部分)軟密封裝置
25.(退火部分)溢流管26.(退火部分)水封閉裝置
27.(退火部分)水位控制裝置28.(退火部分)接水回水裝置
29.(退火部分)水盒30.(退火部分)自動給水裝置
31.(預熱部分)接水回水裝置32.(預熱部分)過線模
33.(預熱部分)溢流管34.(預熱部分)水位控制裝置
35.(預熱部分)過線模36.(預熱部分)水封閉裝置
37.(預熱部分)自動給水裝置38.(預熱部分)水盒
具體實施例方式
圖5是本發明在線連續中間退火方法應用于經冷作硬二化的有色金屬線材 進行連續冷拉生產的工藝流程圖。
如圖5所示，本發明在線連續中間退火方法應用于經冷作硬化的有色金 屬線材冷拉加工的過程，包括以下步驟A.放線階段；B.保溫狀態下退火
11階段；C.水封閉階段；D拉拔階段.；E.成品繞制階段。其中水封閉階段 具有水蒸汽保護和水冷卻雙重作用，與保溫狀態下退火階段相互融合、互相滲透。
實施例l:圖6是前置在線連續中間退火拉絲機的工藝流程圖；圖7是 本發明第一實施例前置在線連續中間退火拉絲機結構示意圖，圖8是本發明 第一實施例前置在線連續中間退火拉絲機水封閉結構示意圖。
如圖7和圖8所示，前置在線連續中間退火拉絲機由放線裝置22、在線 連續中間退火裝置21、拉絲主機20和排線裝置18、收線裝置19組成，在 線連續中間退火裝置21進線端高、出線端低傾斜放置于拉絲主機20和排線 裝置18、收線裝置19后部傳動部分的上方。
在線連續中間退火裝置21由內爐膛6、骨架及外殼8和充滿內爐膛6 與外殼8之間的保溫材料7、水封閉裝置26組成。內爐膛6安裝于骨架及外 殼8橫截面的中心部位。水封閉裝置26固定于在線連續中間退火裝置21的 外殼8位置較低的側面上。
內爐膛6由退火管11、電加熱管4、測控溫裝置9、通氣閥13、密封帽 15組成。水封閉裝置26由敞開式水盒29、自動給水裝置30、溢流管25、 水位控制裝置27、軟密封裝置24、接水回水裝置2&組成。
有色金屬線材2經過放線裝置22,在導輪3的引導下穿過密封帽15進 入退火管ll，此時退火管ll已被其下部的電加熱管4加熱，并由測控溫裝 置9控制達到線材2的工藝退火溫度，退火管11的出口一端插入裝有蒸餾 水或去離子水的水盒29中，退火管11中少量的水被加熱汽化，使退火管11 內充滿水蒸氣并將空氣通過通氣閥13排出退火管l打從而起到保護^材2 表面不被氧化的作用。此過程中蒸餾水或去離子水由自動給水裝置30提供， 水位通過調節溢流管25的上下位置確定，當給水過多時便通過溢流管25流 入水盒29下方的接水回水裝置28中，并通過其回收至車間回水系統；當水位低于溢流管25上口位置時，水位控制裝置27報警并將信息傳遞給自動給 水裝置30,自動給水裝置30將自動增加給水流量直至水位要求。線材2進 入退火管ll被加熱并保溫至退火狀態后，經過水盒29在水中冷卻，線材2 穿過軟密封裝置24，在導輪23的引導下移出在線連續中間退火裝置21，此 時線材2表面已被冷卻至在空氣中難以氧化的溫度，被送入拉絲機20中進 行冷拉加工直至成品。此時線材表面即使帶水也不會對后面的冷拉加工帶來 不利影響。
實施例2:當經冷作硬化的有色金屬線材直徑較粗時，所需退火溫度較 高、退火時間較長，在退火階段前增加預熱階段就是在同樣生產速度條件下 達到同樣退火效果的必須的最佳選擇。下面以帶有預熱裝置的前置在線連續 中間預熱/退火裝置的拉絲機為例，對前置式在線連續中間預熱/退火的方法 進行詳細說明。
圖9是帶有預熱階段的在線連續中間預熱/退火方法應用于經冷作硬化 的有色金屬線材冷拉過程的工藝流程圖，圖10是本發明第2實施例前置在 線連續中間預熱/退火拉絲機結構示意圖，圖11是本發明第2實施例前置在 線連續中間預熱/退火拉絲機水封閉結構示意圖。
如圖10和圖11所示，現以傾斜安裝于拉絲機傳動機構上方的前置中間 連續預熱/退火裝置為例，說明前置式中間連續預熱/退火裝置的典型結構及 其使用方法。前置在線連續中間預熱/退火拉絲機由放線裝置22、在線連續 中間退火裝置21、拉絲主機20和排線裝置18、收線裝置19組成，在線連 續中間退火裝置21進線一端高出線一端低傾斜放置于拉絲主機20和排線裝 置18、收線裝置19的后部傳動部分的上方。前置式中間連續退火裝置傾斜 安裝于拉絲機傳動機構上方，是為了減少占地面積，節約使用空間。當前置 式中間連續退火裝置較長時，也可垂直安裝于放線裝置與拉絲主機之間。
在線連續中間退火裝置21由內爐膛6、骨架及外殼8和充滿內爐膛6與外殼8之空間的保溫材料7、水封閉裝置1組成，內爐膛6安裝于骨架及 外殼8橫截面的中心部位， 一端固定于外殼8的一端，另一端比外殼8的另 一端短40 50毫米并自由放置。水封閉裝置1固定于在線連續中間退火裝 置21的外殼8位置較低的側面上。
內爐膛6由下部的預熱部分和上部的退火部分組成。預熱部分由依次連 接的過線模35、預熱管12、通氣閥14、密封帽16,和安裝于其下方的電加 熱管5以及固定于預熱管12中部外表面的測控溫裝置10的測溫元件組成； 退火部分由依次連接的密封帽15、通氣閥13、退火管11、和安裝于其下方 的電加熱管4以及固定于退火管11中部外表面的測控溫裝置9的測溫元件 組成；電加熱管5、預熱管12、電加熱管4、退火管ll由下至上平行放置于 內爐膛6內部。預熱管12、退火管ll的兩端伸出內爐膛6及外殼8，電加 熱管5、電加熱管4的兩接線端分別伸出外殼8并做好絕緣保護，測控溫裝 置10、 9的測溫元件分別安裝于預熱管12、退火管11的中部并與它們的外 表面緊密接觸，密封帽16、 15分別固定于預熱管12的出口端和退火管11 的進口端，并可以靈活拆裝，通氣閥14、 13分別固定于預熱管12、退火管 11的伸出外殼8的出線和進線部分，使預熱管12、退火管11內部與外部環 境相通。 -
水封閉裝置1由預熱管水封閉裝置36和退火管水封閉裝置26兩部分組 成。預熱管水封閉裝置36由過線模32、敞開式水盒38、自動給水裝置37、 溢流管33、水位控制裝置34、接水回水裝置31組成。敞開式水盒38的一 個側面固定于預熱管12的進線部分的外表面并與外表面密封，預熱管12的 迸線端插入敞開式水盒38內部，預熱管12的內部與敞開式水盒'38的內部 相通。在敞開式水盒38與預熱管12固定的側面的對面開孔，使敞開式水盒 38與外部環境相通，在開孔處固定過線模32。
退火管水封閉裝置26由敞開式水盒29、自動給水裝置30、溢流管25、水位控制裝置27、軟密封裝置24、接水回水裝置28組成。敞開式水盒29 的一個側面固定于退火管11的出線部分的外表面并與外表面密封，退火管 11的出線端插入敞開式水盒29內部，退火管11的內部與敞開式水盒29的 內部相通。在敞開式水盒29與退火管11固定的側面的對面開孔，使敞開式 水盒29與外部環境相通，在開孔處固定軟密封裝置24。
自動給水裝置37、 30的出口分別安裝于敞開式水盒38、 29的上部。溢 流管33、 25分別安裝于敞開式水盒38、 29的底部并可調。水位控制裝置34、 27分別安裝于敞開式水盒38、 29的上方，并可使水位控制裝置34、 27分別 自由上下浮動于敞開式水盒38、 29的水面。接水回水裝置31、 28分別固定 于敞開式水盒38、 29的下方，并分別與車間回水系統用軟管相連。
有色金屬線材2經過放線裝置22，在導輪3的引導下，穿過過線模32， 進入預熱管水封閉裝置36的水盒38內，水盒內裝有蒸餾水或去離子水。此 時，水位應高于過線模32中心位置并將預熱管12的進線口淹沒，線材2在 水中穿過過線模35進入預熱管12內部。由于液體具有表面張力，線材2在 生產運行過程中，當過線模32、 35直徑合適時，水不但不會從過線模32孔 中溢出還會穿過過線模35被帶入預熱管12內部，此時預熱管12已被其下 部的電加熱管5加熱，并由測控溫裝置10控制達到線材2的預熱溫度，由 于預熱管12內部溫度高于IO(TC，被帶入預熱管12內部的水便汽化成水蒸 氣，將空氣擠出管外，從而起到保護作用。水蒸氣量的大小由水位的髙低和 過線模35的直徑大小以及通氣閥14決定，當水蒸氣量過大時預熱管12內 部會產生壓力，將過量的水蒸氣通過通氣閥14排出預熱管12外。當給水量 充足時水位的高低由溢流管33的高低位置決定。線材2在水蒸氣的保護下， 在預熱管內被加熱到一定溫度并被保溫一定時間后，穿過密封帽16進入車 間環境。
經過預熱的線材2在導輪17的引導下在不足一秒的極短時間內穿過密封帽15進入退火管11。由于預熱溫度低且暴露時間短，所以線材2表面不 會被氧化。此時退火管ll已被其下部的電加熱管4加熱，并由測控溫裝置9 控制達到線材2的退火溫度，退火管11的出口端插入裝有蒸餾水或去離子 水的水盒29中，退火管11中少量的水被加熱汽化，使退火管11內充滿水 蒸氣并將空氣通過通氣閥13排出退火管11夕卜，從而起到保護線材2表面不 被氧化的作用。線材2進入退火管11被加熱并保溫至退火狀態后，經過水 盒29在水中冷卻，線材2穿過軟密封裝置24，在導輪23的引導下移出在線 連續中間退火裝置21，此時線材2表面已被冷卻至在空氣中難以氧化的溫 度，被送入拉絲主機20中進行冷拉加工直至成品。此時線材表面即使帶水 也不會對后面的冷拉加工帶來不利影響。
上述過程中蒸餾水或去離子水由自動給水裝置37、 30提供，水位通過 調節溢流管33、 25的上下位置確定，當給水過多時便通過溢流管33、 25流 入水盒38、 29下方的接水回水裝置31、 28中，并通過其回收至車間回水系 統；當水位低于溢流管33、 25上口位置時，水位控制裝置34、 27報警并將 信息傳遞給自動給水裝置37、 30，自動給水裝置37、 30將自動加大給水流 量直至水位要求。
從以上工作過程可以看出由于退火工序后移到后序拉拔前進行，退火 的工藝溫度大大降低，設備的機械結構及電器控制部分都大大簡化，設備造 價大幅降低至在線連續成品退火裝置的十幾分之一，且維護成本極低，這就 為在線連續中間退火工藝的推廣創造了條件并奠定了基礎。
在線連續中間熱處理工藝還特別適用于在在線連續成品熱處理裝置無 法進行的微細線如直徑0.04mm微細線的在線連續中間熱^fc理，因為微細 線橫截面積很小，抗拉斷能力很弱且對溫度非常敏感，而成品生產速度很快， 在線連續成品熱處理工藝溫度與理論溫度之間差值較大，存在較大的過熱 度，很容易造成微細線過熱拉斷或欠熱熱處理效果不理想，和傳動導輪之間運轉不協調造成斷線的現象。在線連續中間熱處理工藝由于運行速度慢，在 線連續中間熱處理工藝溫度與理論溫度之間差值不大，過熱度很小；且電加
熱的溫度控制精度很高，運行中溫差值不大于土rc，因此不會因為溫度原
因造成斷線。同時在線連續中間熱處理工藝裝置中的導輪速度較慢，都是被 動導輪且無論是結構還是材質都能保證其極具輕滑，因機械傳動造成斷線的 幾率極低。而極微細線的冷拉工藝又非常需要軟態原材料的配合，因為軟態 材料的屈服強度和抗拉強度之間存在差值，這就保證了軟態材料的冷拉過程
更容易連續實現；硬態材料的屈服強度更接近于抗拉強度，甚至沒有屈服強 度，材料在冷拉過程中極易發生脆斷。極微細線的加工已接近拉拔加工極限， 若沒有軟態材料的配合很難實現。例如直徑0.015mm極微細線的冷拉過程， 若以0.20mm軟態線材直接拉制，其橫截面的總壓縮率高達99.4%以上，其 拉制過程中是否斷線與每道次的壓縮率有關，而與分幾步拉制無關；若以 0.04mm軟態線材直接拉制，其橫截面的總壓縮率只有86%，在其他情況相 同的條件下，每道次壓縮率雖然是其拉制過程中是否斷線的主要原因，但其 關聯程度已降低很多，降低了配模的難度，保證了極微細線冷拉加工過程的 連續順利完成。
對于直徑規格較粗的線材，在線連續中間退火工藝增加預熱階段，在延 長了總體加熱時間的同時，特別是延長了高溫退火階段的保溫時間，對經冷 作硬化材料的晶格回復非常有利。同時在線連續中間預熱/退火裝置中，預 熱裝置放置于保溫材料內部退火加熱裝置的下面或側面，它可以吸收退火裝 置散發的余熱，以充分利用能源；若余熱溫度難以滿足預熱要求，預熱裝置 的電加熱裝置可以予以補充，并由測控溫裝置進行溫度控制。
在線連續中間退火工藝還能夠降低后續成品加工的難度，全面提高最終 商品的整體質量，現以漆包線生產為例進行說明。使用冷作硬化程度高的線 材進行漆包線生產時，為使漆包線成品質量達到用戶的滿意，通常通過加長漆包線生產階段的退火部分來滿足需要，這對于冷作硬化程度不是很高的線材可以起作用；但對于冷作硬化程度過高的線材卻難以起作用。同時也容易 帶來負面影響，因為退火部分的加長，使線材在退火管內的垂度加大，線材 在高溫軟態下，其表面極易與退火管壁接觸發生摩擦出現磨傷現象。磨傷的 線材表面不但影響漆包線的外觀質量，同時磨傷處產生的毛刺也為漆包線在 使用過程中造成隱患，為高壓放電擊穿損毀電氣產品提供了可能，降低了商 品的可靠性。而應用在線連續中間退火工藝可以始終將壓縮率控制在一定程 度，使變形的晶格熱處理時及時徹底回復，不但可以降低漆包線生產過程中 熱處理溫度，還可以縮短退火部分的長度，降低了漆包線生產過程的難度， 同時提高了漆包線成品的柔韌度質量，不但可以滿足客戶高速繞制線圈的需 要，而且繞制出的線圈也不會出現回彈膨脹的現象，還降低了線圈繞制工人 的勞動強度，也不會對其它產生負面影響。同時，由于線材柔軟度的改善， 使漆膜能夠更好地附著在線材表面上，使漆膜附著力更好。可見，應用在線 連續中間退火工藝能夠全面提高漆包線成品的綜合質量。綜上所述在線連續中間退火工藝能夠滿足中拉、小拉、細拉、微拉全 部在線連續中間退火需求，特別是填補了微拉在線連續退火工藝的空白。其 構
權利要求
1. 一種對經冷作硬化的有色金屬線材進行熱處理的方法，包括以下步驟A. 放線階段；其特征在于進行熱處理的方法還包括B. 對經冷作硬化的有色金屬線材在冷拉加工生產線上連續進行中間熱處理階段；C. 冷拉加工階段；D. 成品繞制階段。
2. 根據權利要求1所述對經冷作硬化的有色金屬線材進行熱處理的方 法，其特征在于所述對經冷作硬化的有色金屬線材在冷拉加工生產線上連 續進行中間熱處理階段，設置于放線階段和冷拉加工階段之間，與成品繞制 階段一起構成一個完整的連續加工過程。
3. 根據權利要求1或2所述對經冷作硬化的有色金屬線材在冷拉加工前 進行熱處理的方法，其特征在于所述對經冷作硬化的有色金屬線材在冷拉 加工生產線上連續進行的中間熱處理是通過介質進行的，所述介質包括水蒸 氣、空氣、氮氣和惰性氣體。
4.根據權利要求1或2所述對經冷作硬化的有色金屬線材在冷拉加工前 進行熱處理的方法，其特征在于對有色金屬線材在冷拉加工前在線連續進 行的中間熱處理包括回復再結晶處理或退火處理。
5. 根據權利要求1或2所述對經冷作硬化的有色金屬線材在冷拉加工前 進行熱處理的方法，其特征在于經冷作硬化的有色金屬線材包括銅及其 合金或鋁及其合金。
6. 根據權利要求1或2所述對經冷作硬化的有色金屬線材在冷拉加工前進行熱處理的方法，應用于冷拉加工過程的裝置，包括放線裝置22、拉絲主機20和排線裝置18、收線裝置19;其特征在于所述裝置還包括在線連續中間退火裝置21，所述在線連續中間退火裝置21設置于放線裝置22、拉絲 主機20之間；所述在線連續中間退火裝置21設置于放線裝置22、拉絲主機 20之間，是指在線連續中間退火裝置21的進線端在上、出線端在下垂直或f頃 斜設置于放線裝置22、拉絲主機20之間，或是指在線連續中間退火裝置21 的進線端高、出線端低傾斜設置于拉絲主機20和排線裝置18、收線裝置19 后部傳動部分的上方。
7. 根據權利要求1或2或6所述裝置，其特征在于所述在線連續中間 退火裝置21設有內爐膛6、骨架及外殼8和充滿內爐膛6外部與外殼8內部 之間的保溫材料7、水封閉裝置26，內爐膛6設置于骨架及外殼8橫截面的 中心部位。水封閉裝置26設置于骨架及外殼8位置較低的的外側面，此側面 上有內爐膛6的退火管11伸出。
8. 根據權利要求6或7所述裝置，其特征在于所述內爐膛6設置有密 封帽15、通氣閥13、退火管11及其水封閉裝置26并依次連接，所述內爐膛 6還設置有設置于退火管11下方的電加熱管4以及設置于退火管11中部外表 面的測控溫裝置9的測溫元件。所述退火管11的水封閉裝置26包括敞開 式水盒29、自動給水裝置30、溢流管25、水位控制裝置27、軟密封裝置24、 接水回水裝置28。退火管11的出口部分插入敞開式水盒29的一個側面，在 敞開式水盒29與退火管11固定的側面的對面開孔，并設置軟密封裝置24。 自動給水裝置30、水位控制裝置27分別設置于敞開式水盒29的上方，溢流 管25設置于敞開式水盒29的底面，接水回水裝置28設置于敞開式水盒29 的下方。
9. 根據權利要求8所述裝置，其特征在于所述內爐膛6還包括有預熱 部分，設置于退火部分下方或側面；所述預熱部分設置有過線模32、水封閉 裝置36、預熱管12、通氣閥14、密封帽16并依次連接，和設置于其下方的電加熱管5以及設置于預熱管12中部外表面的測控溫裝置10的測溫元件； 水封閉裝置36設置有溢流管33、水位控制裝置34、過線模35、自動給水裝 置37、敞開式水盒38、接水回水裝置31。
全文摘要
本發明公開了一種涉及對有色金屬線材先在線連續退火再冷拉的方法，包括以下步驟A.放線階段；B.在線連續中間退火階段；C.拉拔加工階段；D.排線、收線階段。本發明的有益效果是提出了全新的退火工藝路線，填補了微拉在線連續中間退火工藝的空白；與線纜行業沿用至今的在線連續成品大電流退火工藝相比，本方法可以簡化設備結構、減少冷卻水流量、加裝保溫設施、去掉外接保護性氣體和壓縮空氣吹干兩道工序；同時由于采用非接觸式退火，保證了退火質量。本方法設備操作簡單、造價及使用成本低廉、易于維護，適用于線纜全行業尤其是中小企業。在線連續中間退火方法是線纜行業一種新的節能、節水、提高質量、降低成本的基礎加工工藝。
文檔編號C21D9/52GK101519719SQ20091006832
公開日2009年9月2日 申請日期2009年4月1日 優先權日2009年4月1日
發明者韓富生 申請人:韓富生