磁控管用铜管的生产工艺

摘要

本发明公开了一种磁控管用铜管的生产工艺，包括如下步骤：（a）水平连铸；（b）铣面；（c）三辊行星轧制；（d）直拉定尺；（e）清洗；（f）检查入库。与现有现有技术相比，本发明的采用的原材料包括标准标准阴极铜和高纯阴极铜，材料利用率广，而工艺流程也由现有的十二道变为六道，可以利用铜管厂现有设备进行生产。本发明的工艺流程短，占用生产场地少，生产效率高，成材率高，生产成本低，能耗少，适应性广泛。

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属加工技术领域，尤其涉及一种磁控管用铜管的生产工艺。

背景技术

节能减排是国家产业发展的长期方针，一个企业的发展也需要不停的拓开新领域。对于现有的铜管生产厂家来说除了发展空调管和通信管外，向异形管发展，是十分有必要的，其中，用于微波炉中的磁控管则是很好的选择。原有的磁控管用铜管的生产工艺一般为：配料-熔炼-转炉-脱氧-铸造-挤压-轧管-拉伸-扒皮-拉伸-精整-检查入库共12道工序，其原材料要求为高纯阴极铜，工艺复杂，所需设备投资大、占地面积多、生产操作人员多、能耗高、生产过程废料多。

磁控管所使用的铜管技术要求较高，其主要是对成分要求和尺寸偏差：

1）、成分要求：O≤5ppm 、P≤6ppm 、S≤15ppm 、Fe≤10ppm，并且不允许晶界处有氢脆、晶界分离现象。

2）、尺寸偏差（mm）

规格外径偏差壁厚偏差壁厚不均度%39x1.85（外径x壁厚）±0.05±0.05≤0.15

3）、力学性能

牌号状态抗拉强度（N/mm2）硬度（HV1）TU1Y≥315≥80

发明内容

本发明的目的在提供一种在铜管厂现有条件下通过改进设备、配料方法和调整工艺，生产出微波炉加热设备用的磁控管用铜管的生产工艺。

本发明提供的这种磁控管用铜管的生产工艺，包括如下步骤：

（a）水平连铸；

（b）铣面；

（c）三辊行星轧制；

（d）直拉定尺；

（e）清洗；

（f）检查入库。

所述水平连铸包括如下步骤：

（1）选用高纯阴极铜或标准阴极铜作为配料，在加料前保证其表面干燥且表面无铜豆；

（2）采用熔化炉进行熔化，待其加满配料后添加木炭并关闭炉门，木炭使用前在450～500℃煅烧5～7小时，防止在加入过程氧气进入铜液，木炭覆盖厚度为100～150mm，熔化炉的熔炼温度为1130～1200℃；在选用标准阴极铜为配料时，加入P≤6ppm的磷铜合金进行脱氧；

（3） 将熔化炉内的铜水转入保温炉内保温且铜水要严密保护，加入厚度100～150mm的鳞片石墨对铜水表面进行覆盖；

（4）在保温炉内加入稀土含量为0.010%的稀土合金铜进行除氧和细化晶粒；

（5）将水平连铸出来铜管的壁厚控制在90±1mm，再降低铸造速度到240～280mm/min并继续铸造30分钟，最后恢复到正常速度并采用结晶器进行冷却。

所述铣面是将铸锭表面氧化皮铣掉，并对铸锭进行矫直，进刀量0.4～1.2mm。

所述三辊行星轧制包括如下步骤：

（1）使用3个轧辊头替代测量工具，对三辊行星轧机轴承及轧辊头位置调节及校正，测量工具要求径向跳动的公差为0.025mm，圆柱度的公差为0.005mm；

（2）控制轧机参数：主速400±10r/min、 辅速600～800r/min 、弯曲速度 14～18r/min 、收卷速度8～15 r/min、 稳定轧制入管速度0.8～1.5 r/min、 推进压力18～22kN、稳定轧制出管速度0.9～1m/min、推料小车匀速运动；

（3）轧制出尺寸为（46～48）x（2.4～2.8）mm的铜管。

所述直拉定尺包括如下步骤：

（1）确保轧制后铜管的壁厚（WT max-WT min）≤0.25mm；

（2）对上述轧制铜管进行一道次拉伸，拉伸加工率为1.2～1.8；保证轧制铜管在直拉进模时候没有摆动，根据直拉要求的减径减壁厚要求，拉伸模尺寸为39.65±0.02mm，角度25～30°,游动芯头尺寸：小头：35.95±0.02 mm，大头：40.7±0.02mm，角度26～30°。

为实现对轧机生产出的轧制钢管进行壁厚控制，减少轧制偏差，在所述直拉定尺步骤1中用轧辊头对三辊行星轧机轴承及轧辊头位置校正方法包括如下步骤：

（1）首先用厚度尺测量三个测量工具间隙，通过调节使三个测量工具间隙一致；

（2）将测量工具装在轧机上后，分别将其转至水平方向，利用水平仪缓慢调整保证测量工具水平；

（3）再手动控制转动辅助传动轴使测量工具自转，逐个测量测量工具跳动，通过调整保证每一个测量工具其跳动在0.05～0.08mm；

（4）在确保测量工具跳动后，将百分表固定在辅助工装上，转动主传动主转动轴或转转子架，转子架带动三个测量工具公转，三个测量工具从百分表中度数的最大值彼此相关在0.08～0.1mm内；如果差值较大，则单独调整一个或两个测量工具，最终使其满足要求；

（5）装上三个轧辊头 ，测量三个轧辊头之间的间隙，通过厚度尺使三个轧辊头间隙与步骤1测量时间隙一致；

（6）选择46～48mm的轧制校准试棒，转动辅助传动轴使三个轧辊与校准试棒轻轻接触，且可以来回抽动。

与现有技术相比，本发明的采用的原材料包括标准标准阴极铜和高纯阴极铜，材料利用率广，而工艺流程也由现有的十二道变为六道，可以利用铜管厂现有设备进行生产。本发明的工艺流程短，占用生产场地少，生产效率高，成材率高，生产成本低，能耗少，适应性广泛。

附图说明

图1为本发明中的轧辊头替代测量工具的示意图。

具体实施方式

实施例1

1、水平连铸

（1）选用高纯阴极铜作为配料，在加料前保证其表面干燥且表面无铜豆，所有炉料及覆盖剂都要进行烘干操作；

（2）将上述配料放入熔化炉进行熔化，待配料加满后添加木炭并关闭炉门，木炭覆盖厚度为100～150mm，熔化炉的熔炼温度为1130～1200℃，防止在加入过程氧气进入铜液，木炭使用前在450～500℃煅烧5～7小时(含升温/降温)；

（3）将熔化炉内的铜水转入保温炉内保温且铜水要严密保护，加入厚度100～150mm的鳞片石墨对铜水表面进行覆盖；

（4）在保温炉内加入稀土含量为0.010%的稀土合金铜进行除氧和细化晶粒；

（5）将水平连铸出来铜管的壁厚控制在90±1mm，再降低铸造速度到240～280mm/min并继续铸造30分钟，最后恢复到正常速度，生产过程不要更换流槽避免混入氧气，采用结晶器进行冷却。

2、铣面

将铸锭表面氧化皮铣掉，并对铸锭进行矫直，进刀量0.4～1.2mm。

3、三辊行星轧制

（1）使用3个轧辊头替代测量工具，对三辊行星轧机轴承及轧辊头位置调节及校正，测量工具要求径向跳动的公差为0.025mm，圆柱度的公差为0.005mm；

（2）控制轧机参数：主速400±10r/min、 辅速600～800r/min 、弯曲速度 14～18r/min 、收卷速度8～15 r/min、 稳定轧制入管速度0.8～1.5 r/min、 推进压力18～22kN、稳定轧制出管速度0.9～1m/min、推料小车匀速运动；

（3）轧制出尺寸为（46～48）x（2.4～2.8）mm的铜管。

4、直拉定尺

（1）确保轧制后铜管的壁厚（WT max-WT min）≤0.25mm；

（2）对上述轧制铜管进行一道次拉伸，拉伸加工率为1.2～1.8；保证轧制铜管在直拉进模时候没有摆动，根据直拉要求的减径减壁厚要求，拉伸模尺寸为39.65±0.02mm，角度25～30°,游动芯头尺寸：小头：35.95±0.02 mm，大头：40.7±0.02mm，角度26～30°。

5、清洗

将直拉后铜管放入清洗箱，加入清洗剂进行清洗。

6、检查入库

将清洗后的铜管进行检查，并将合格产品放入产库中。

实施例2

1、水平连铸

（1）选用标准阴极铜作为配料，在加料前保证其表面干燥且表面无铜豆、无表面挂耳，所有炉料及覆盖剂都要进行烘干操作；

（2）将上述配料放入熔化炉进行熔化，待配料加满后添加木炭并关闭炉门，木炭覆盖厚度为100～150mm，熔化炉的熔炼温度为1130～1200℃，防止在加入过程氧气进入铜液，木炭使用前在450～500℃煅烧5～7小时(含升温/降温)；测量铜水重量及元素含量，加入磷铜合金进行脱氧，确保P≤6ppm，再根据铜液中氧含量情况加入0.12～0.25%的硼化钙进一步除氧；

（3）将熔化炉内的铜水转入保温炉内保温且铜水要严密保护，加入厚度100～150mm的鳞片石墨对铜水表面进行覆盖；

（4）在保温炉内加入稀土含量为0.010%的稀土合金铜进行除氧和细化晶粒；

（5）将水平连铸出来铜管的壁厚控制在90±1mm，再降低铸造速度到240～280mm/min并继续铸造30分钟，最后恢复到正常速度，生产过程不要更换流槽避免混入氧气，采用结晶器进行冷却。

2、铣面

将铸锭表面氧化皮铣掉，并对铸锭进行矫直，进刀量0.4～1.2mm。

3、三辊行星轧制

（1）使用3个轧辊头替代测量工具，对三辊行星轧机轴承及轧辊头位置调节及校正，测量工具要求径向跳动的公差为0.025mm，圆柱度的公差为0.005mm；

（2）控制轧机参数：主速400±10r/min、 辅速600～800r/min 、弯曲速度 14～18r/min 、收卷速度8～15 r/min、 稳定轧制入管速度0.8～1.5 r/min、 推进压力18～22kN、稳定轧制出管速度0.9～1m/min、推料小车匀速运动。

（3）轧制出尺寸为（46～48）x（2.4～2.8）mm的铜管。

4、直拉定尺

（1）确保轧制后铜管的壁厚（WT max-WT min）≤0.25mm；

（2）对上述轧制铜管进行一道次拉伸，拉伸加工率为1.2～1.8；保证轧制铜管在直拉进模时候没有摆动，根据直拉要求的减径减壁厚要求，拉伸模尺寸为39.65±0.02mm，角度25～30°,游动芯头尺寸：小头：35.95±0.02 mm，大头：40.7±0.02mm，角度26～30°。

5、清洗

将直拉后铜管放入清洗箱，加入清洗剂进行清洗。

6、检查入库

将清洗后的铜管进行检查，并将合格产品放入产库中。

在使用本发明的工艺步骤前，需用测量工具对三辊行星轧机轴承及轧辊头位置校正，校正方法包括如下步骤：

（1）首先用厚度尺测量三个测量工具间隙，通过调节使三个测量工具间隙一致；

（2）将测量工具装在轧机上后，分别将其转至水平方向，利用水平仪缓慢调整保证测量工具水平；

（3）再手动控制转动辅助传动轴使测量工具自转，逐个测量测量工具跳动，通过调整保证每一个测量工具其跳动在0.05～0.08mm；

（4）在确保测量工具跳动后，将百分表固定在辅助工装上，转动主传动主转动轴（或转转子架），转子架带动三个测量工具公转，三个测量工具从百分表中度数的最大值彼此相关在0.08～0.1mm内；如果差值较大，则单独调整一个或两个测量工具，最终使其满足要求。

（5）装上三个轧辊头，测量三个轧辊头之间的间隙，通过厚度尺使三个轧辊头间隙与步骤1测量时间隙一致。

（6）选择46～48mm的轧制校准试棒，转动辅助传动轴使三个轧辊与校准试棒轻轻接触，且可以来回抽动。