国内铜及铜合金管棒材生产技术与装备
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高性能铜合金的热处理及其加工技术发布时间:2023-02-23T06:23:28.590Z 来源:工程建设标准化》2022年第19期10月作者:余锡孟,程列鑫,黄翔[导读] 从二十世纪六十年代起,国外对高性能铜合金的研究越来越深入,并研制出了一批高性能铜合金余锡孟,程列鑫,黄翔绍兴市质量技术监督检测院浙江省绍兴市 312366摘要:从二十世纪六十年代起,国外对高性能铜合金的研究越来越深入,并研制出了一批高性能铜合金。
近十年来,我国的高性能铜合金技术大多是仿效国外,间接导致我国的高性能铜合金技术发展进入瓶颈期,我国合金处理加工技术面临着巨大的挑战。
因此,结合我国资源特点,开发出性能优良的高性能铜合金,对我国来说具有重大的战略和现实意义。
本文介绍了高性能铜合金技术的现状、热处理及加工技术、以及处理措施。
关键词:高性能铜合金;热处理;加工技术高性能铜合金是一种应用范围很广的功能材料。
但是,随着电子设备的迅速发展,高性能铜合金在强度和导电性能上已不能满足当前的需求,高性能铜合金由于强度高,在加工过程中会产生很大的导电损耗。
随着技术的进步,新的技术不断涌现,为高性能铜合金的生产开辟了一条新的途径。
本文以此为基础,对高性能铜合金的热处理及加工技术进行了较为深入的探讨,并提出了解决措施。
1.高性能铜合金研究现状通过高性能铜合金的研究发展,现如今高性能铜合金大致如下:1.沉淀型强化:通过固溶和时效后,高性能铜合金的固溶体沉淀出一种强化相,从而提高了铜合金的强度和导电性能。
但其时效温度高(400~650℃),加工技术较为复杂,对加工设备的要求也比较高。
2.弥散强化铜合金:将陶瓷颗粒添加到铜基体中,以提高其强度和稳定性。
在实际使用中,应注意其与CuJ基体的相容性,避免因选用强化相的不当而影响高性能铜合金的结构及性质。
目前,弥散强化铜合金的主要强化材料为氧化铝,使铜合金的强度和导电性能得到显著改善。
3.铜-镁合金,顾名思义,是将适量的镁加入到铜中,其优势在于加工技术简便,无需再进行任何热处理,就能达到比较高的标准,还降低了生产成本。
铜及铜合金高精度板带材生产技术和发展摘要:铜及铜合金板带材是重要的铜加工产品,随着电子信息产业的高速发展,铜及铜合金板带材消费量呈逐年上升的趋势,是目前所有加工材中,最具活力的高技术、高附加值产品。
本文就铜及铜合金板带材生产的工艺技术作简要介绍。
关键词:铜及铜合金、板带材、高精度、生产工艺1前言铜及铜合金板带材是重要的铜加工产品,占世界铜加工总量的35%。
近十年来,世界经济蓬勃发展,特别是以中国为代表的新兴发展中国家,国民经济高速发展,带动了铜及铜合金板带材需求量。
铜及铜合金带材是铜加工材的重要品种,广泛应用于电子、电气、轻工、仪器仪表等各个领域,特别是随着电子信息产业的高速发展,铜及铜合金板带材消费量呈逐年上升的趋势,是目前所有加工材中,最具活力的高技术、高附加值产品。
产品主要用于制造电连接器用接插件、集成电路引线框架、汽车水箱散热管片、汽车端子、同轴电缆、干式变压器和电子开关领域,形成了以纯铜、黄铜、引线框架用高铜合金、锡磷青铜、锌白铜为代表的高精板带材合金系列。
2铜及铜合金高精度板带材生产2.1高精度板带材的特点所谓高精度合金是指具有均匀物理性能的合金,其化学成分准确、合金不含夹杂、组织状态均匀和高的制作精度。
其具有高质量、高精度和大卷重的特性。
随着生产技术的不断创新,设备不断更新,精密铜板带的生产技术达到很高的水平,为了提高生产效率和成材率,提高性能、公差的一致性,单位宽度重量已超过15kg/mm,卷重可达到20吨以上,轧制速度达1200m/min,厚度精度可控制在±0.003mm以内,表面质量和板形都达到很高的水平。
2.2生产工艺特点高精度、大卷重、高质量铜及铜合金板带材的生产工艺主要有两种方法:一为热轧开坯生产工艺,二为水平连铸供坯冷轧生产工艺。
前者采用大容量熔铸机组铸成大规格铸锭,经热轧开坯、双面铣削后再经冷轧、退火、精整等工序出成品;后者采用水平连铸直接从保温炉中引出厚度为15~18mm带坯,经在线或离线双面铣削后成卷,再经冷轧、退火、精整等工序出成品。
DK 669.3-42:621.315.5:620.1 德国标准 1980年4月旧版本:DIN VDE 500=DIN 40 500:04.34x;DIN 40 500第三部分:06.59, 10.62, 09.701980年4月修改本:电气用铜条、杆、棒--供货技术条件法定的单位由DIN 1301第一部分引进内容经过加工,请见说明翻印,就连摘录,只有经柏林德国标准研究院批准才许可至于本标准的适用范围,在地方上或在国际上都没有相应的标准。
内容页页1 适用范围 1 6.2 金属加工性能 22 同时有效的标准 1 6.3 焊接和硬钎焊 23 订货说明 1 7 检验 24 材质特性 1 7.1 机械性能 2 4.1 化学成分 1 7.2 电气性能 44.2 强度和电气性能 2 7.3 表面质量 45 度量标准 2 7.4 其他检验项目 46 要求 2 8 证明书 4 6.1 表面质量 2 9 赔偿要求 41 适用范围本供货技术条件适用于4.1款中提到的电工技术所用材质的棒材和异形材。
2 同时有效的标准DIN 1787 铜:半成品DIN 17 666 铜—塑性合金;低合金;化学成分DIN 50 049 材质检验证明书DIN 50 125 检验金属材质;拉力试样,制造准则DIN 50 133第一部分检验金属材质;用维氏来检验硬度,检验力的范围49至980N(5至100Kp)DIN 50 133第二部分检验金属材质;用维氏检验硬度;检验范围1.96至49N(0.2至5Kp)(小负荷范围)DIN 50 145 检验金属材质;拉力试验DIN 50 315 检验金属材质;用布氏检验硬度DIN IEC 468(目前尚是草案)金属材质电阻比的测定法DIN和VDE(DKE)所属德国电气委员会,DIN所属有色金属标准委员会(FNNE)3 订货说明选择材质和选择供货状态是订货者的事,而制造工艺则是由制造厂商来选择的。
向你推荐,在订货时请说明用途和加工工艺;此外,还应注意6至9款。
管理及其他M anagement and otherGB21350—2023《铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额》之铜及铜合金管材部分解析魏连运摘要:强制性国家标准GB 21350—2023《铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额》已发布,于2024年6月1日实施。
该标准于2020年度启动整合修订,包括铜及铜合金板、带、箔材、管材、棒材、线材、电工用铜线坯铜加工材产品的能耗限额,其中铜及铜合金管材部分牵头修订起草单位为浙江海亮股份有限公司。
本文介绍了GB 21350—2023《铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额》中铜及铜合金管材部分修订背景,并对核心内容进行了解析。
关键词:铜及铜合金管材;能源消耗限额;标准;技术要求1 前言2017年1月14日,国务院标准化协调推进部际联席会办公厅印发了关于强制性标准整合精简的通知(国标委综合函[2017]4号),其中要求将现行的《铜及铜合金板、带、箔材单位产品能源消耗限额》(GB 29442—2012),与《铜及铜合金管材单位产品能源消耗限额》(GB 21350—2013)、《铜及铜合金棒材单位产品能源消耗限额》(GB 29443—2012)、《铜及铜合金线材单位产品能源消耗限额》(GB 29137—2012)、《电工用铜线坯》(GB 32046—2015)等5项标准精简整合修订为1项强制性国家标准《铜及铜合金加工材单位产品单位产品能源消耗限额》。
上述5项强制性国家标准共同构成了铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额标准体系,对铜加工企业能耗限额进行规定。
该系列标准2012年-2015年发布实施,实施年限平均已8年以上。
为使工厂向绿色、低碳发展,控制产品能源消耗势在必行,应及时修订现行国家标准。
随着科技的发展,有色金属加工业快速发展,铜及铜合金加工技术有了较大的发展,同时为统一铜及铜合金加工材能耗的计算原则、计算方法和统计范围等,对该系列标准进行整合修订。
接下来,文章针对GB 21350—2023《铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额》中的铜及铜合金管材部分(简称管材部分)的修订内容及背景进行解读。
铜棒成型工艺及流程导读:铜棒就是指经过挤制或拉制而成的实心铜棒材。
铜棒的种类有很多,包括了紫铜棒、黄铜棒、白铜棒和青铜棒等。
铜棒成型有着自己的原则。
铜棒成型工艺也可以说成是铜棒生产工艺。
而不同的铜棒种类,有会有不同的成型工艺,有着不同的特点。
那么今天,小编主要详细介绍下“铜棒成型工艺及流程”。
铜棒铜棒材质有哪些呢?铜棒材质包括了H59、H59-1、H59-2、H59-3、H60、H60-2、H62、H63、H65、H68、H70、H80、H90;C1100、C1020、C2680、C2800、C2600、C2801、C5191、C5210、C2200、C7521、C7541、C17200、C1070、C7701、QSn6.5-0.1、QSn8-0.3、QSn4-0.3、BZn18-18、BZn15-20、CuBe2等。
介绍铜棒成型工艺及流程之前,我们说下金属成型工艺有哪些?1、金属凝固成型习惯上称为铸造。
铸造是将熔融金属浇注、压射或吸入铸型腔中,待其凝固后而获得一定形状和性能的铸件的工艺方法。
2、金属塑性成形是利用金属材料所具有的塑性变形能力,在外力的作用下使金属材料产生预期的塑性变形来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加工方法。
其工艺常可分为自由锻、模锻、板料冲压、挤压、压制等其性能在工程上常用金属的锻造性表示。
锻造性的好坏,常用金属的塑性和变形抗力两个指标来衡量。
塑性高,变形抗力地,则锻造性好;反之,则锻造性差。
3、金属焊接成形工艺。
焊接是通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使金属材料达到原子结合的一种成形方法。
通常分类是熔焊、压焊、钎焊。
铜棒成型工艺有哪些?铜棒成型工艺有很多,包括挤压、轧制、连铸、拉伸等。
铜棒成型工艺流程?铜棒成型工艺流程有三种,如下1、压-(轧制)-拉伸-(退火)-精整-成品。
2、连铸(上引、水平或轮式、履带式、浸渍)-(轧制)-拉伸-(退火)-精整-成品3、连续挤压-拉伸-(退火)-精整-成品。
国家科技支撑计划重点项目“铜材短流程生产关键技术开发与工程化”课题申请指南中国有色金属工业协会二○一○年九月第一章申请须知一、项目总体目标铜是重要的结构及导电材料,对国民经济、社会发展和国防建设具有重要战略意义。
本项目根据我国当前铜加工技术发展现状,结合国家科技计划总体部署,针对我国铜产业生产技术落后、高端产品严重依赖进口和铜资源短缺的现状,结合当前世界发展低碳经济的主题,集中针对铜带材与铜管材的短流程制造工艺及装备、高精压延电子铜箔制造工艺以及铜资源回收等若干关键技术,进行产业化技术开发,形成具有自主产权的铜材短流程、高效节能的新型制备技术和铜材循环再生产利用新技术,全面带动我国铜加工产业生产技术水平的全面提升,进而提升国家的整体竞争力。
本项目符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要()》制造业领域基础原材料优先主题,也符合制造业领域新一代信息功能材料及器件优先主题。
二、申请内容本项目针对传统工艺制造高纯无氧铜带品质差、成本高的技术难题,通过采用连续挤压工艺技术和大型连续挤压生产装备的研究和开发,全面提升我国高纯无氧铜带生产的技术和设备水平,在大幅提高铜带质量的同时,降低成本及能源消耗,并减少污染物排放;针对耐蚀铜合金管材和高性能电子铜管生产能耗大、效率低的状况,开发高性能铜合金管和电子铜管加工成套技术,形成系列管材研发能力,提供高性能、高品质的多种管材,满足国民经济发展和国防建设急需;通过引进消化吸收再创新,开发高精压延电子铜箔制造技术;针对再生铜材的回收率低、工艺落后的局面,开发铜资源短流程回收新工艺新装备,最大限度地节约资源。
本项目研究内容分解为个课题,包括:三、申请管理、本项目在科技部的指导下,由中国有色金属工业协会负责该项目的组织实施。
、根据《国家科技支撑计划管理暂行办法》的有关规定,遵循“公开申报、统一评审、优势优先”的原则,通过评审择优选择并落实优势承担单位。
四、项目实施期限及经费来源本项目实施年限为年(年月年月),国拨经费万元。
铜及铜合金的发展与应用摘要:本文叙述了铜加工工业概况、铜材品种和质量现状及铜加工工艺与装备现状。
同时, 阐述了高强高导铜合金的发展方向及应用前景。
高强高导铜合金是一类很有应用潜力的功能材料, 近年来研究和开发应用高强高导铜基合金取得了显著成效,本文阐释了开发和研究高强高导铜合金的及制备方法与强化原理。
关键词:技术;发展;高强高导;强化机理;制备方法正文:人类使用铜及其合金已有数千年历史。
古罗马时期铜的主要开采地是塞浦路斯,因此最初得名cyprium(意为塞浦路斯的金属),后来变为cuprum,这是英语:copper、法语:cuivre和德语:Kupfer的来源。
二价铜盐是常见的铜化合物,常呈蓝色或绿色,是蓝铜矿和绿松石等矿物颜色的来源,历史上曾广泛用作颜料。
铜质建筑结构受腐蚀后会产生铜绿(碱式碳酸铜)。
装饰艺术主要使用金属铜和含铜的颜料[1]。
铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在中国有色金属材料的消费中仅次于铝。
铜是一种红色金属,同时也是一种绿色金属。
说它是绿色金属,主要是因为它熔点较低,容易再熔化、再冶炼,因而回收利用相当地便宜。
[2]。
纯铜是柔软的金属,表面刚切开时为红橙色带金属光泽、延展性好、导热性和导电性高,因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料,也可用作建筑材料,以及组成众多种合金。
铜合金机械性能优异,电阻率很低,其中最重要的数青铜和黄铜。
此外,铜也是耐用的金属,可以多次回收而无损其机械性能。
矿石的冶炼过程通常有两种方式:1.火法炼铜。
通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜,也即电解铜,一般适于高品位的硫化铜矿。
火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石,通过选矿提高到20~30%,作为铜精矿,在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼,产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜,再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂,或铸成阳极板进行电解,获得品位高达99.9%的电解铜。
2011年铜棒行业分析报告/clcz20122011年12目录一、行业监管体制和产业政策 (4)1、行业主管部门及监管体制 (4)2、主要行业政策及法律法规 (4)二、铜加工行业发展概况 (6)1、世界铜加工行业 (6)2、我国铜加工行业 (7)3、我国铜加工行业的特点 (9)(1)产业布局合理 (9)(2)生产集中度有一定提升,逐步向规模化、专业化方向发展 (9)(3)所有制结构开始趋向多元化 (10)(4)技术装备水平和产品质量有了较大提高 (10)4、我国铜加工行业存在的不足 (11)(1)尚未形成世界级的铜加工龙头企业 (11)(2)行业竞争并未形成稳定的格局,产业结构有待进一步调整 (11)(3)部分中小企业难以消化铜价剧烈波动的风险而被迫停产 (12)(4)产能利用率略有提高,但部分子行业产能扩张过快 (12)三、行业发展概况与应用领域 (12)四、行业供需状况与竞争格局 (14)1、铜棒行业的竞争格局 (14)2、铜棒行业的市场化程度 (14)3、市场供求状况及变动原因 (15)五、进入本行业的主要障碍 (16)六、行业利润水平的变动趋势及变动原因 (17)七、影响行业发展的有利因素 (17)1、铜棒行业的市场需求稳定增长 (17)2、行业集中度进一步提高 (18)八、影响行业发展的不利因素 (18)1、铜价高位运行且宽幅波动 (18)2、因高铜价引发的技术替代或产品替代对铜棒需求有一定抑制 (19)3、福利企业税收优惠政策的调整改变了中国铜棒行业的盈利模式 (19)九、行业经营特征 (20)1、行业技术水平及技术特点 (20)2、行业的盈利模式 (20)3、铜棒行业的季节性特征 (22)4、铜棒行业的周期性和成长性 (22)十、行业与上、下游行业之间的关联性 (22)1、行业与上游行业的关联性 (22)2、行业与下游行业的关联性 (22)(1)随着下游行业的快速发展,铜棒产品的需求仍呈现稳定增长态势 (23)(2)高端铜棒产品具有良好的市场需求潜力 (23)十一、行业的主要企业 (24)1、宁波金田铜业(集团)股份有限公司 (24)2、宁波市金龙铜业有限公司 (24)3、铜陵有色股份铜冠黄铜棒材有限公司 (25)4、宁波博威合金材料股份有限公司 (25)5、江西省贵溪市亿新铜业有限公司 (25)6、国东铜材制造有限公司 (26)7、上海第一铜棒厂 (26)一、行业监管体制和产业政策1、行业主管部门及监管体制铜管、铜棒的生产与销售,按中国证监会行业划分标准,隶属于有色金属压延加工业,细分行业隶属于铜加工行业;根据《国民经济行业分类和代码表》(GB/T4754-2002),属于常用有色金属压延业和金属加工机械制造业。
年产58万吨铜材车间设计第一章总论 ................................. - 1 -1.1车间设计的一样概论......................... - 1 -1.2车间设计的目的和任务....................... - 1 -1.3车间设计的依据............................. - 2 -1.4我国铜加工现状............................. - 2 -1.5可行性研究................................. - 6 -1.6车间概况................................... - 7 -1.7厂址选择................................... - 7 -第二章产品生产方案选择 ................... - 9 -2.1产品方案的编制............................. - 9 -2.2运算产品的选择............................. - 9 -2.3生产方案的确定............................ - 11 -2.4加工金属的差不多性能...................... - 13 -第三章生产工艺流程 ...................... - 16 -3.1生产工艺流程的确定........................ - 16 -3.2工艺叙述.................................. - 19 -第四章设备的选取......................... - 39 -4.1设备选择的依据............................ - 39 -4.2要紧加工设备的选择........................ - 39 -4.3辅助设备的选择............................ - 46 -第五章工艺运算说明 ..................... - 53 -5.1挤压力的运算.............................. - 54 -5.2拉伸配模及拉伸力运算...................... - 56 -5.3编制生产工艺流程定额卡 .................... - 66 -5.4 编制金属平稳表............................ - 66 -5.5设备负荷率................................ - 68 -5.6工作制度与年工作台时数的确定 .............. - 69 -5.7设备负荷能力运算.......................... - 70 -第六章车间平面布置和立面尺寸 ........... - 72 -6.1车间平面布置.............................. - 72 -6.2 车间立面尺寸.............................. - 80 -第七章辅助设施......................... - 82 -7.1车间照明.................................. - 82 -7.2 车间供水与排水............................ - 82 -7.3供热和供气................................ - 83 -7.4车间动力.................................. - 84 -7.5消防...................................... - 85 -第八章劳动组织与技术经济指标 ........... - 86 -8.1车间劳动组织.............................. - 86 -8.2投资概算.................................. - 89 -8.3 流淌资金定额的概算........................ - 93 -8.4产品成本概算.............................. - 94 -8.5投资回收期估算............................ - 99 -8.6 银行贷款偿还能力运算..................... - 103 -第九章环境爱护与劳动安全 .............. - 104 -9.1环保对车间设计的要求..................... - 104 -9.2环保的内容和计策......................... - 104 -9.3劳动安全................................. - 106 -附录.................................... - 108 -要紧参考文献和书目........................ - 109 -致谢.................................... - 111 -第一章总论1.1车间设计的一样概论本车间设计是一个年产量5.8万吨铜及铜合金管棒材压力加工车间的设计,其内容包括生产工艺、设备选取、土建、供水和排水供气供电运输采暖与通风等设计,他们是一个完整的整体。
国内铜及铜合金管棒材生产技术与装备,,, 国内铜及铜合金管棒材生产技术与装备国内铜及铜合金管棒材生产技术与装备郭莉 (上海飞轮实业有限公司上海,,,,,,) 摘要:铜及铜合金管、棒材生产技术与装备近些年来有了较大幅度的提升,随着技术的创新和装备水平的提高,一些新技术、新工艺、新装备不断地研发成功并应用于产业化生产。
面对当前资源、能源日趋匮乏和持续的国际金融危机,通过技术创新和装备改进提高,增强企业自身的竞争力是企业生存和发展的有效手段之一。
关键词:铜及铜合金管、铜棒、生产技术、装备?,,‘(,?一, 刖禹改革开放以来中国的铜加工业发展迅速,规模以上企业数量和生产能力大大增加,整体实力显著增强。
在经历了亚洲金融危机、铜价大幅涨跌和去年发生现在依然持续的国际金融危机等国内外市场和经济运行数次大的波动后,业内也随着市场的变化进行了一轮又一轮企业整合和产品结构的调整。
特别是近几年来,随着资源匮乏、能源紧张、对国际市场的依赖程度增强等因素的影响加大,企业对技术创新与可持续发展有了更深刻的认识。
更多的资金投人于企业技术创新、新产品研发和装备水平的提高,以期在增大企业规模、增加产能的同时,使新产品的研发和原有产品的质量达到国际领先水平,更具影响力和竞争力。
铜加工产品产能和产量的扩张也大大促进了铜加工装备制造水平的发展与提高,装备的更新速度加快,设备精度和自动化程度不断提高。
表,近二年铜及铜合金管棒材的进出口情况单位:千吨 ,,(,, ,,,(,, ,,(,, ,,,(,, —,(,, ,,(,, 铜管其中:精炼铜管黄铜盘管黄铜管白铜管 ,(,, ,(,, ,(,, ,(,, 一,(,, ,,(,, 其他 ,(,, ,(,, ,(,, ,(,, ,(,, 一,,(,, 注:产品名称按海关税则号列。
,,,,年中国铜,,,,,产业发展论坛 ,,, 铜及铜合金管棒材是铜加工产品中市场需求量较大的品种,其中铜管材也是我国铜加工材中唯一净出口的品种,这从另一个侧面说明我国铜管材的加工技术和产品质量水平已位居世界前列。
在去年出现全球性金融危机的背景下,我国铜管材全年生产总量和进出口量仍保持增长势头。
近二年铜及铜合金管、棒材的进出口数据列于表,。
,市场、生产技术与装备现状,(,铜及铜合金管材,(,(,纯铜类管材纯铜类管材的市场需求约占管材总需求量的,,,,主要用于制冷空调、电缆、建筑用水管、电真空器件、冷凝器、蒸发器、热交换器以及输送管路等。
传统的生产方式有挤压——(冷轧)——拉伸法和斜轧穿孔——(冷轧)——拉伸法。
其中斜轧穿孔——(冷轧)——拉伸法由于所生产规格和合金品种少、管坯质量差等原因,现绝大多数企业已不采用,此种方法由于技术落后正在逐渐淡出市场。
随着技术的完善和装备水平的提高,高效节能的水平连铸——行星轧制(下简称铸轧法)法已广泛地应用于纯铜类管材的生产。
特别是在制冷空调用管(包括内螺纹铜管)和电缆管的生产中,其生产技术和装备已十分成熟和完善。
铸轧法所能够生产的纯铜类管材最优规格为外径够,?,,,,范围的薄壁铜管。
上引连铸——(冷轧)——拉伸法通过我国技术人员的不断完善和提高,目前,已能够生产的最大管坯直径可达,,,,,以上。
该方法由于其生产成本低、管坯氧含量低,适合于壁厚在,(,,,以上的中小规格水道管、空调连接管和含氧量要求相对不高的无氧铜管等产品的生产,有一定的生存空间。
此种方法由于是铸造管坯,仅通过冷加工直接产出成品,因此,生产过程中需进行中间退火使其铸造组织得以改善。
此外,上引连铸管坯质量的稳定性有待进,步提高。
,(,(,铜合金管铜合金管主要应用于电力电气、海水淡化、船舶制造、石油化工、机械、造纸、建筑等国计民生的重要领域,用于制造热交换器、机械零部件、冷凝管、波导管、散热器管、水道管、波纹管、蛇形管、挠性软管、泵用管、管道配件、及管件等。
铜合金管目前的主要生产方式还是采用传统的挤压——冷轧——拉伸方法,技术和装备的进步主要表现在提高产品质量和生产过程的控制水平、节能降耗、提高效率等方面。
比如,熔铸设备控制系统的升级、熔铸温控系统、电磁铸造技术、铸锭梯度加热、挤压吨位的扩大、冷轧管机的连续上料、在线收卷和在线锯切、保护气体光亮退火等。
由于生产主机能力的增大,目前国内所能生产铜合金管的最大直径已接近中,,,,,。
,,, 国内铜及铜合金管棒材生产技术与装备,(,铜及铜合金棒材棒材是铜加工材中重要一类,在铜及铜合金棒材中,黄铜棒约占棒材总量的,,,,其中包括易切削、耐腐蚀、热锻、异型棒等,主要供货形式有圆棒和型棒,型棒包括方形棒、矩形棒、六角棒、异型棒等。
主要用于航空航天、兵器、仪器仪表、通讯、船舶工业、电力电气、民用建筑、机械零件、水暖管件、汽车附件、日用五金、卫生洁具、锁具等。
我国习惯上按加工方法将棒材分为挤制和拉制两大类,分别规定了相应的规格范围,小规格的棒材与线材在规格上有所交叉,时常难以划分。
而美国、日本等国家在棒、线材规格交叉部分,则不以产品的尺寸而以交货形态划分,直态交货的称为棒材,盘状交货的称为线材;通常棒材直径下限为?,,,,,线材上限为?,,,,,。
目前我国常用的棒材加工方式为采用热挤压、水平连铸或上引连铸等方法制造棒坯,之后采用冷轧或拉伸的方法生产出产品。
孔型轧制的供坯方法由于其效率低、不经济、生产的品种少、产品质量差等原因已逐渐被淘汰。
挤压法具有变形条件好,挤出的制品尺寸精确、表面质量好且有细化的晶粒组织、生产灵活性大的特点,适用于各种铜及铜合金棒材,是棒坯和挤制成品棒材应用最广的生产方法。
为进一步降低成本、节能节材,棒材生产向短流程、连续化、盘卷化方向发展,盘卷化生产方式已在铜及铜合金中小规格棒材生产中广泛应用。
水平连铸或上引连铸棒坯比熔铸成锭后热挤压的供坯方式经济,但坯料为铸状组织,需经过反复拉伸、退火,不易加工塑性差的合金。
适合提供规格较小和成品力学性能要求不高棒材的坯料,直径一般为邸一,,,,,盘重可任意选定。
此方法适于生产热加工性能差、冷加工性能较好的锡青铜、硅青铜小规格棒材,而且,比挤压法经济,质量也有保证。
棒材的冷加工方法主要是拉伸,一般采用直拉,盘拉多用于需多道次拉伸的小棒生产。
目前,先进的棒材生产方法是挤压后的棒坯在联合拉拔机上进行拉伸和精整,联合拉拔机集拉伸、矫直、锯切、抛光、倒角、打捆等工序为一体,挤压盘卷棒坯经联合拉拔机加工后即为成品棒材。
中间道次多的棒材可先进行盘拉,最后在联合拉拔机或矫直切断机上进行精整。
冷轧多用于加工塑性差的合金小棒。
这些合金棒材如果采用拉伸法生产,需经过反复拉伸、退火,生产流程长、能耗高、生产成本高。
而冷轧加工率大,可减少拉伸道次、减少中间退火。
冷轧多采用两辊平立辊或三辊,型连轧机。
冷连轧机设备费用较高,适合批量较大的合金小棒生产。
,管棒材生产新工艺新技术新装备的应用及成果,(,短流程铜合金管生产工艺借鉴纯铜类管材铸轧法成熟的技术基础,铜合金管的铸轧法生产也在不断地试制和完善,目前取得较大进展的是铁白铜,,,,,一,—,合金。
该合金的鳓×,,,,水平 ,,,),年中国铜加工产业拄展论坛 ,,,连铸管坯已完全能够满足行星轧制的质量要求,管坯铸态组织的低倍检验照片见图,。
多次实验结果表明,在对现有三辊行星轧机进行改进后,将,,,,,,,—,合金凹,×,,,,水平连铸管坯进行星轧制也是可行的。
由于该合金具有优良的塑性,行星轧制后至成品的冷加工过程币需中间退火。
实验数据表明,对其进行盘拉、联合拉拔或复绕的冷加工工艺基本成熟。
,,,,,一,一,的复绕盘管参见图,。
这种短流程铜合金管的成套生产工艺一旦成熟、完善并产业化,相对铁白铜,,,,,—,一,传统的生产工艺来说将具有根本性的改变,这种生产方式成本低、成材率高、效率高,其竞争优势是不言,面喻的。
有企业对黄铜舍金进行了铸轧法的工艺试验,用于行星轧制的水平连铸管坯规格小于紫铜管坯,管坯质量基本满足要求。
管坯铸态组织的低倍检验照片见图,。
但得到理想的轧制管坯还有很多需要解决的问题。
囤, ,,,,,一,一,铸坯低倍拴验照片圈,黄铜辞坯低倍检验照片图, ,,,,,一,一,的复绕盘营,(,铸轧线伺服跟踪管坯铣面技术铸轧线伺服跟踪管坯铣面技术,其工作原理足两个伺服油缸连接垂直方向上下两把铣刀,用压力控制铣刀与管材表面铣削量,使铣削过程不受管坯弯曲、椭圆、凹坑等影响,沿表面自然形态等量铣面。
与曾使用的铣刀铣面和旋风式铣面相比,铣削厚度均匀,无漏铣与差铣现象;铣面速度快,可达,,,,,,,,;工作效率比旋风式铣面机提 ,,, 国内铜及铜合金管棒材生产技术与装备高,—,倍;而且,铣刀寿命长不易损坏。
,(,利用小吨位挤压机挤制大锭重管坯我国铜管棒材生产企业中,中小企业占据了绝大部分,这些企业的装备能力也相对较小。
如何利用企业能力较小的主机设备生产大单重产品一直是这些企业研究探索的课题,目前,这项研究在某企业取得了进展。
利用空心铸锭、镶嵌式双锥形挤压模、全润滑挤压等技术可在,,,,,挤压机上挤制,,,,,以上锭重的铜合金管坯。
,,,,,,大规格空心铸锭的水平连铸也取得了可喜的成果。
这一技术的突破为铜合金管的盘式生产奠定了坚实的基础。
,(,黄铜合金管的盘拉技术盘拉伸技术是在直条拉伸技术基础上发展起来的一种生产效率更高、成材率更高的拉伸技术。
许多企业也在研究实验对铜合金管进行盘拉,对于塑性好,加工过程不需进行中间退火的合金来说已有了成功的经验,而对那些加工硬化快的黄铜合金进行盘拉生产需要解决的难题仍有不少。
目前,黄铜合金的盘拉技术有所突破,采用净近技术和盘拉的方式,减少了黄铜生产过多的工序和工序间转运等辅助作业,为黄铜合金的生产开劈出一条节能降耗的短流程生产路线。
,(,黄铜棒熔铸新技术黄铜棒超多头水平连续铸造技术,成功地解决了连续加料、熔体密封、成分控制、和多头牵引等问题,不但生产效率高,也很好地根治了黄铜熔铸过程氧化锌对环境的污染。
潜流转炉和连体炉技术,是将原来的熔炼炉铜液通过流槽转注到保温炉或铸造炉更新为连体炉通过导管实现潜流转炉。
无机械阀门控流技术,此项技术是利用某种装置,在高温液体潜流转炉导管中,利用金属凝固堵塞通道和金属熔化通道的原理,在导流管外设置一个可以迅速冷却和急速加热的装置,从而取代机械阀门,实现熔体由熔炼炉向保温炉的传送和闭合。
闭免了机械阀门长期在高温下的变形乃至熔蚀的问题,而且开启闭合便捷、安全可靠,利于实现自动化。
这些技术曾在许多资料上有详尽的介绍,这里不再赘述。
,(,连续挤压复杂断面异型材连续挤压在挤制铜排、铜棒、简单断面型材技术取得突破后,技术工艺不断完善,质量问题也在采取了相应的措施后逐渐趋于稳定。
复杂断面异型材的连续挤压在不断地试制中也取得了一定成效,连续挤压设备的能力不断提高,以期能够生产覆盖面更宽的产品规格。