[发明专利]一种铜镍合金管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属加工领域，具体涉及一种铜镍合金管的制备方法。

背景技术

铜镍合金管由于具有很高的耐腐蚀性能和抗海洋生物污染特性，大量用于海水淡化、舰船制造、电力、制冷、石油化工等领域；是大型冷凝器和热交换器不可缺少的关键核心部件，其产品质量要求很高。当前市场需要一种半硬态BFe10-1-1铜镍合金管，此铜镍合金管需要的质量要求具体有如下：

1.力学性能要求高：Y2态、延伸率≥25%、抗拉强度：345~390Mpa抗拉强度小于345Mpa，太软易弯曲，不好安装使用：但当抗拉强度大于390Mpa时，安装胀口时易开裂，在恶劣工况条件下承受外界冲击力，容易破裂。

2.扩口性能：要求苛刻，扩口率为140%60°冲锥扩口后不出现裂纹；再继续扩口，甚至压塌或扩口开裂为止；若出现扩口开裂，裂纹不得扩展进入直径小于140%的位置，否则视扩口试验不合格。

3.壁厚薄；径厚比一般都大于30。

4.形状为直管且长度超长：大部分产品的长度＞18m；有的甚至超过25m。

5.尺寸精度高：产品的尺寸偏差高于相应国家标准的高精级要求。

因为其质量要求的综合特性特别高，生产技术难度大，现有的制造方法成品率低，生产仅依靠传统的单纯直拉生产方式，其效率很低，造成这种铜镍合金管在市场上稀缺难求。

发明内容

本发明的目的是提供一种不添加稀土元素，通过拉伸工艺与退火工艺的良好结合以及温型盘拉技术，采用温型盘拉法及卷转直设备机组来生产超长直管的铜镍合金管的制备方法。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种铜镍合金管的制备方法，包括以下步骤：

1）将BFe10-1-1白铜材料置于熔铸设备中进行熔炼、铸造得到铸锭；

2）将上述步骤1）中得到铸锭放入挤压机中进行挤压得到管坯；

3）将上述步骤2）中得到的管坯放入轧管机中进行轧制得到卷状管坯；

4）将上述步骤3）中得到的卷状管坯放入盘拉机中进行盘拉，得到卷状成品；

5）将上述步骤4）中得到的卷状成品放入光亮退火炉中退火，得到光亮成品；

6）将上述步骤5）中得到光亮成品放入卷转直机组中矫直、放直、锯切，得到超长的合格成品。

进一步地，步骤1）中，所述BFe10-1-1白铜材料成分包括：9.5-10.5%的Ni和Co，1.1-1.3%的Fe，0.58-0.7%的Mn，余量为Cu；所述熔炼温度为1280-1330℃，铸造温度为1260-1310℃，铸造速度为300-400r/min。

进一步地，步骤2）中，所述挤压加热温度为850-930℃，挤压力为1350吨，挤压速比为20%。

进一步地，步骤3）中，所述轧管机的轧制道次延伸系数为3.5-5.0。

优选地，所述轧管机的轧制道次延伸系数为4.51。

进一步地，所述轧管机为LZG-85，轧辊孔径为50-70mm。

进一步地，步骤4）中，所述盘拉道次至少三次，所述中间盘拉道次的延伸系数为1.2-1.6，消除加工硬化的盘拉道次的延伸系数为1.7-2.0，最后成品的盘拉道次的延伸系数为1.05-1.09。

优选地，步骤4）中，所述盘拉道次为4-12。

进一步地，步骤4）中，所述盘拉机为2130型，高速电机转速为4600r/min，拉拔速度为800m/min，成品盘拉前的中间光亮退火温度为750℃，保温时间90min。

进一步地，步骤5）中，所述光亮退火温度为580℃，保温50min。

本发明所提供的铜镍合金管的制备方法，不添加稀土元素，从调整成份配比入产，通过拉伸工艺与退火工艺的良好结合以及温型盘拉技术；使加工后的管材获得符合要求的力学性能和扩口工艺性能，采用温型盘拉法及卷转直设备机组来生产超长直管，生产效率和成品率数倍高于直拉法生产方式。

本方案使铜镍合金管在需要消除加工硬化的盘拉道次中采用了三项措施，使盘拉过程中的铜管产生600℃左右温度，实现温型盘拉。

①采取大加工量的拉伸加工率，延伸系数至少为1.7，有的甚至高达2.0。

②在拉伸模座前后加装大摩擦系数的夹送辊加大铜管的摩擦力。

③加大盘拉速度：高速电机：4600rpm，拉拔速度：800m/min。