[发明专利]制备易氧化难变形合金线杆的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备易氧化难变形合金线杆的设备，特别涉及一种可获得超长Cu-Cr-Zr、Cu-Ti合金线杆的短流程制备的设备，属于有色金属加工技术领域。

背景技术

Cu-Cr-Zr合金由于具有较高的强度及导电性能，其棒型线产品在电子、电力、汽车、轻工、交通等行业中有广泛应用，尤其超长Cu-Cr-Zr合金棒线生产的实现，使其更具市场应用前景。但由于Zr在大气中很容易氧化烧损，所以非真空生产Cu-Cr-Zr合金线杆较为困难。Cu-Ti合金也由于Ti在空气中极容易氧化烧损，且Cu-Ti合金由于Ti的加入使合金的强度很高(尤其Ti含量≥5wt％后合金强度较高)，高温及冷变形都较为困难。Cu-Ti合金作为很好的弹性材料，很多应用材为合金线杆，传统挤压拉拔生产方法极为困难。合金短流程的生产方法可达到节能、降耗、保护环境，具有极好的社会效益。Cu-Cr-Zr、Cu-Ti合金线杆在非真空条件下生产，具有较高附加值。

Cu-Cr-Zr、Cu-Ti合金由于Zr、Ti等元素极易氧化，在大气条件下熔炼很难将其加入合金中，Cu-Cr-Zr、Cu-Ti合金材料的生产通常在真空炉中进行。目前，该类合金线杆的生产工艺为：将按比例配好的电解铜与其它合金装入真空炉，在真空度小于10^-3Pa条件下加热熔炼，在调整到铸造温度后在真空炉内直接浇铸挤压合金锭坯，锭坯经扒皮后挤压一定规格的合金棒材，棒材经热处理和拉拔至线杆成品规格。这种生产工艺可以归结为：真空熔炼——真空铸造——扒皮——挤压——热处理——拉拔——成品。

传统生产工艺存在以下缺点：①真空熔炼与铸造能耗较大，效率低，生产成本较高；②真空熔炼与铸造不能实现连续生产，铸锭尺寸与规格受到限制，所生产的Cu-Cr-Zr合金棒材长度有限，不能生产超长Cu-Cr-Zr合金线杆；③生产工艺工序较多，生产周期长，同时由于生产工序较多使得成材率降低；④Cu-Ti合金由于强度较大，制备的锭坯挤压较为困难，且挤压棒材冷拉拔较为困难，需要进行多次中间退火。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种制备易氧化难变形合金线杆的设备，实现超长Cu-Cr-Zr、Cu-Ti合金线杆的短流程生产，可缩短传统真空生产该类合金线杆材工艺流程，有效解决高强低塑性合金冷变形的困难。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

制备易氧化难变形合金线杆的设备，包括熔炼炉炉体和炉盖，其特征在于：所述熔炼炉是带有气氛保护的非真空感应熔炼炉，熔炼炉炉体的侧面开有孔，侧孔部位安装有不同截面规格的水平连铸结晶器，水平连铸结晶器的流道与熔炼炉炉体相通，在水平连铸结晶器的出口设有牵引机构，卷曲机构与牵引机构相衔接。

进一步地，上述的制备易氧化难变形合金线杆的设备，其特征在于：所述炉盖上设有一个进气口、一个观察窗和一个加料口，并附带有冷却机构。

更进一步地，上述的制备易氧化难变形合金线杆的设备，其特征在于：在熔炼炉炉体侧面的下部靠炉体底部位置开有孔，在所述侧孔部位安装不同截面规格的水平连铸结晶器，所述卷曲机构、牵引机构与水平连铸结晶器流道呈水平直线布置。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

①本发明采用气氛保护的非真空感应熔炼炉，炉体侧面开孔，通过在侧孔安装不同截面规格水平连铸结晶器实现水平连铸合金线杆，水平连铸结晶器的尺寸根据产品要求制定不同规格、不同截面，牵引机构实现线杆按照规定拉铸速度前进，卷曲机构实现对拉铸线杆的收集，使线杆长度可以延伸；

②通过气氛保护，可制备各种易氧化金属及难变形合金线杆，避免真空生产工艺的各种问题，实现连续生产金属及合金线杆，且能极大地缩短工艺流程；通过改变水平连铸结晶器可实现各种不同截面的线杆材的生产；通过增加炉体吨位或者多次添加熔体能够实现易氧化、难变形合金超长线杆的制备，能制备出高质量Cu-Cr-Zr、Cu-Ti等合金线杆；

③本发明设备制备的连铸棒线材组织较好，具有优异的塑性加工性能，有利于提高道次加工率，减少拉拔道次，而且可减少甚至不用进行中间退火工序，大幅度提高线杆、线材的生产效率，合金棒材、线材工艺成品率较高，广泛适用于Cu-Cr-Zr、Cu-Ti等易氧化合金、Cu-Ti等变形较为困难的合金线杆的生产制备，且长度上不受限制。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明的结构示意图。

图中各附图标记的含义见下表：