專利名稱:銅和銅合金異型管生產(chǎn)工藝及設備的制作方法
本發(fā)明是一種銅及銅合金異型管的生產(chǎn)工藝，并發(fā)明了一種新設備使新工藝實施。具體地說本發(fā)明涉及到有一個孔或多個孔，壁厚相等或不等，孔及外廊有圓或非圓曲線的異型管材的生產(chǎn)方法或設備。
國內異型管材的生產(chǎn)工藝基本上包括鑄錠，切斷、穿孔、加熱、擠壓、拉制、酸洗等工序，有的還要經(jīng)中間退火。現(xiàn)有工藝的缺點是①擠壓機投資大，費用高，擠壓成品率低;②工序多，模具多，廢品率高，成本高，有的異型斷面不能一次擠成，須經(jīng)幾道工序過渡;③擠壓法由于每次擠壓坯料重量有限，所以生產(chǎn)出的異型管材長度有限很難按用戶要求的長度供貨，使用中若長度不夠，就要焊接加長，不但給用戶造成麻煩，更主要的是增加滲漏的危險;④有些規(guī)格型號的異型管如矩形偏心管，用擠壓法很難生產(chǎn)，甚至無法生產(chǎn)，只好采用其它截面形狀代替。國外也是采用擠壓法生產(chǎn)異型管。
芬蘭日本專利談到的上方連鑄法可以生產(chǎn)異型管坯，方法是將結晶器上方接入一真空室，在真空室內配有切斷、取出裝置，這就給大長度管生產(chǎn)帶來很大的麻煩，因為真空裝置要很大，并且不易操作，當頻繁更換品種時更為困難，另外還有一種方法是將結晶部往下沉到銅水下面，這樣雖不抽真空，但需要大型電爐，有一定的液體深度要求，并且不太安全，鑄造壓力小，難以調整，所以產(chǎn)品質量不易保證本發(fā)明的目的是提供一種工藝及設備，比現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝及設備更適合中小型工廠和多品種生產(chǎn)。可顯著降低成本，減少生產(chǎn)工序，縮短生產(chǎn)周期，節(jié)省設備投資;本發(fā)明的目的還在于利用該設備直接將原料加工成不經(jīng)其它截面變形，就能直接應用的大長度銅及銅合金異型管材，致力于提高銅及銅合金異型管的性能，使其具有理想的形狀和尺寸公差，較高的光潔度，細化的晶粒。
本發(fā)明的生產(chǎn)工藝在銅及銅合金溶液中添加0.001%-0.008%的稀土元素，減弱了微量有害雜質的作用，提高了銅及銅合金異型管的性能，本發(fā)明在〔A〕處對銅及銅合金異型管直接注水急冷，加大了結晶區(qū)上部的溫度梯度，使提拉速度得到大幅度提高，由于結晶速度加快，晶粒得到了細化。為了使結晶面保持在銅及銅合金液面以上需要一個壓力差，本工藝采用真空泵對結晶器〔1〕和鑄造中的銅及銅合金異型管內部分別抽真空，真空泵與結晶器〔1〕和銅及銅合金異型管〔7〕頭部用軟管〔9〕聯(lián)接，軟管兩端有密封接頭〔12〕。
本發(fā)明的連續(xù)鑄造設備，主要含有變速部份、振動部份、可調夾持牽引部份、機架部份和真空部份。變速部份由一臺調速直流電機、減速箱通過鏈傳動軸〔3〕轉動;振動部份是由另一臺調速直流電機帶動凸輪打擊鏈條緊邊，使傳動軸〔3〕間歇轉動;可調夾持牽引部份是由一對中間介輪〔4〕和一對以上的齒輪夾輥〔2〕組成，傳動軸〔3〕帶動中間介輪〔4〕轉動，一對以上的齒輪夾輥〔2〕夾緊鑄造中的銅及銅合金異型管并同步間歇轉動向上牽引，對直接不同的管夾緊時，齒輪夾輥〔2〕的位置，可以通過滑塊〔6〕和通過羅釘〔5〕調整，此時齒輪夾輥〔2〕與中間介輪〔4〕的中心距稍有變化，但是由于齒輪的模數(shù)足夠大，不會影響其夾緊狀態(tài)牽引力的傳遞;機架部份由立柱和搖臂組成，可調夾持牽引部份和結晶器〔1〕按裝在搖臂上;真空部份由真空泵、繞管輪〔10〕、軟管〔11〕和密封接頭〔12〕組成，由于是直接對結晶器〔1〕和鑄造中的銅及銅合金異型管〔7〕內部抽真空，這就省掉了巨大的真空室和切斷、取出設備，使抽真空工作變得很方便。
本發(fā)明的銅及銅合金異型管連續(xù)鑄造工藝和設備，可以鑄造多種類型的銅及銅合金異型管，而不必進行大的調整，振動頻率和牽引速度均可在大范圍內無級調節(jié)，這就為多種管的最佳生產(chǎn)工藝參數(shù)選擇和調整帶來了方便。
例 拉速600MM/MIN振動頻率450次/分含銅量99.97%含稀土0.004%比重8.94長度1000M延伸率54%抗拉強度19.6 KG/MM壁厚3MM(最薄處)光潔度內部△6、外部△6氣壓試驗18KG/cm215分鐘不滲漏電阻率0.017241 Ω·MM/M含氧量5 PPM
權利要求
1.一種銅及銅合金異型管生產(chǎn)工藝，使用一種新設計的上引連鑄設備，其特征是在連鑄過程中，在銅及銅合金熔液內添加微量元素在管的形成過程中實行快速冰卻，鑄造過程中對結晶器和管內孔分別抽真空。
2.根據(jù)權利要求
1所述，其特征是所說的微量元素是稀土，其添加量為0.001%-0.008%。
3.根據(jù)權利要求
1所述，其特征是所說的快速冰卻是對剛剛凝固的管直接注水急冷。
4.根據(jù)權利要求
1所述，其特征是所說的抽真空是用真空泵通過繞管輪〔10〕和軟管〔11〕，對鑄造中的銅及銅合金異型管內孔及結晶器〔1〕分別抽真空。
5.本發(fā)明的銅及銅合金異型管鑄造設備，含有真空部份，可調夾持牽引部份、變速部份、振動部份和機架部份，其特征是所說的可調夾持牽引部份，由一對中間介輪〔4〕和一對以上的齒輪夾輥〔2〕組成，真空部份由真空泵、軟管〔9〕和密封接頭〔12〕組成。
專利摘要
銅及銅合金異型管生產(chǎn)工藝及設備，用分別抽真空、直接注水急冷和添加微量元素等措施，可以將原料一次鑄成能直接應用的大長度銅及銅合金異型管，從而降低了成本和設備投資。
文檔編號B22D11/04GK86106788SQ86106788
公開日1988年4月13日 申請日期1986年10月3日
發(fā)明者夏立德, 王茂林 申請人:山東省新泰市無氧銅材廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan