颁布功夫：2021-06-30点击：3665
提要: 文章重要对铸轧法中的水平连铸、行星轧造等重点工序进行了具体分析和会商 ，以期对白铜管铸轧法出产参数简直定提供参考定见。
关键词: 白铜合金管; 铸轧法; 水平连铸; 行星轧造
中图分类号: TG249． 9 文件标识码: A 文章编号: 1671 － 6795( 2016) 05 － 0053 － 04
世界性的淡水资源不及 ，已成为人们日益关注的问题。作为水资源的开源增量技术 ，海水淡化已经成为解决全球水资源；闹匾杈。我国海水淡化业固然起步较晚 ，但发展速度快 ，日益成为热点产业 ，并已经列入国度“当前优先发展的高技术产业化重点领域指南”［1］ ，纳入了《海水利用专项规划》、《国度海洋事业发展规划纲领》、《国务院关于加快发展循环经济的若干定见》等国度中持久规划和文件中 ，得到国度有关产业政策在技术上和经济上的搀扶 ，为推动我国海水淡化产业的逾越式发展 ，实现水资源可持续利用 ，保险国民经济和社会可持续发展起到了积极的推进作用。
白铜管拥有优良的热传导性和抗侵蚀机能 ，尤其是抗海水冲击侵蚀能力 ，因而作为热互换器用冷凝管在海水淡化、船舶、核电站等领域得到了宽泛的利用 ，BFe10 － 1 － 1 是造备白铜冷凝管***常用的合金商标之一。目前 ，国内表 BFe10 － 1 － 1 白铜管重要选取传统的挤压法出产 ，但因其成材率低 ，单根重量幼等原因满足不了市场的需要。铸轧法是一种先进的铜管出产工艺 ，在造冷空挪用紫铜管的出产上获得了巨大成功。目前 ，该工艺已成功利用于 B5 通常白铜管的出产 ，并在 BFe10 － 1 － 1 管的出产上试用成功。利用铸轧法出产白铜管 ，不仅能克服传统挤压法效能低、投资大、成材率低、盘重幼等弊端 ，并且易于出产大功率、大容量电站和核电站管式热互换器用超长管 ，因而 ，选取目前技术先进的铸轧法是出产白铜合金管材的发展趋向。
铸轧法的工艺路线为 ，原资料—水平连铸—矫直铣面—3 辊行星轧造—卧式收卷—凸轮式结合拉拔—倒立 式 圆 盘 拉 伸—矫 直 锯 怯转光 亮 退 火—检 查 包装—制品。
水平连铸管坯和 3 辊行星轧造是铸轧法出产工艺中的两个关键工序 ，其技术难点重要体此刻以下两方面 ，( 1) BFe10 － 1 － 1 合金熔点高、金属液流动性差 ，若何利用水平连铸造备合格的 BFe10 － 1 － 1 空心管坯; ( 2) 3 辊行星轧造过程是一种部门循环加载的复杂变形过程 ，BFe10 － 1 － 1 合金强度高对行星轧造的工艺与设备要求。通过确定合理的出产工艺参数 ，不仅对获得表表光亮、质量合格的 BFe10 － 1 － 1 白铜管 ，保障出产的顺利进行拥有重要意思 ，同时也有利于优化出产设备的设计与投资。
本文将重要就水平连铸和行星轧造两路工序对铸轧法出产 BFe10 － 1 － 1 白铜管进行分析和探求。
1.对水平连铸工序的分析与探求
水平连铸是实现铸轧法的***路工序 ，水平连铸管坯质量的曲直直接决定着合金管的制品质量 ，图 1为水平连铸空心管坯示意图。水平连铸时 ，合金经溶解炉溶解后在保温炉内保温 ，达到浇注温度时启动拉坯机 ，金属液经进液口进入石墨模具 ，在水冷铜套作用下凝固成型 ，管坯出结晶器后直接喷水冷却。在水平连铸过程中 ，铸造温度和拉坯造度等对管坯质量有着重要影响。
1.1 铸造温度的影响
在 BFe10 － 1 － 1 白铜管坯水平连铸过程中 ，金属液进入结晶器后 ，在冷却水的作用下起头凝固形成坯壳。随着温度的降低 ，凝壳起头收缩 ，由于凝壳表层温度低 ，收缩量大 ，而内层温度高 ，收缩量幼 ，因而造成凝壳存在内应力 ，当内应力过大时容易形成裂纹。铸造内应力可凭据以下公式求得:
F = E·λ·△T［3］式中 ，F 为铸坯内应力 ，MPa; E 为弹性模量 ，MPa;λ 为线收缩系数 ，10－ 6/ K; ΔT 为凝壳两点之间的温差 ，K。从上述公式能够看出 ，当资料一按时 ，铸造内应力的大幼与凝壳内表温差成正比 ，降低凝壳内表温差 ，能够降低凝壳内应力 ，从而抑造裂纹的形成。
当铸造温度过高时 ，凝壳内部冷却较慢仍维持较高温度 ，而表部冷却快 ，尤其在进入二冷区后 ，凝壳表表表在直接水冷的作用下温度急剧降低 ，造成凝壳内表温差过大 ，极易形成冷裂。
因而 ，水平连铸时 ，应尽量采取低温铸造。当然并非铸造温度越低越好 ，由于铸造温度过低 ，金属液粘度增大 ，流动性降低 ，导致在石墨模具内难以齐全充 型 ，管 坯 表 面 会 出 现 冷 隔缺点。因而 ，合理地选择铸造温度对水平连铸管坯的质量有着至关重要的影响。凭据有关经验 ，浇铸温度选择在 1230℃ ～ 1250℃较为相宜。
1．2 拉坯造度的影响
1．2．1拉坯模式的选择
水平连铸常用的拉坯方式有如下几种: ( 1) 拉—停—推—停式; (2) 拉—推式; ( 3) 拉—推—停—推式。拉坯模式的选择与合金强杜仔关 ，白铜合金宜选取拉—停—推—停的拉坯模式
。这种拉坯模式拥有以下特点:( 1) 拉完之后有中停功夫 ，使结晶器内的金属液有足够的功夫冷却凝固 ，从而使坯壳增厚 ，提高其强度;
( 2) 实时的反推 ，能够实时补缩铸坯的冷缩量 ，焊合热裂纹 ，保障铸坯质量 ，同时合理的反推量还能够使坯壳松动 ，预防其与结晶器壁粘结 ，降低拉坯阻力。
1．2．2 拉坯速度的影响
拉坯速度的快慢是影响白铜管坯质量的关键成分。当其它铸造工艺参数确按时 ，拉坯速度越快 ，结晶器内液穴深度越深 ，液穴底部与铸坯表层的温差加大 ，铸造扰爪力也随之增大 ，从而导致热裂偏差增大。因而 ，在水平连铸时应适当降低拉坯速度 ，拉坯速度节造在 330 ～ 350mm/min 为妥。当拉坯速度确定后 ，选取高频率幼拉程的拉坯造杜仔利于降低引锭阻力 ，获得表表光滑无裂纹的铸坯。
2.对行星轧造工序的分析与会商
铸轧法技术的主题是行星轧造 ，通过施加大变形量使管坯铸造晶粒充分破碎 ，使轧造出的管坯晶粒藐幼均匀 ，内表表表光亮无氧化 ，为后路拉伸工序提供高质量的管坯。
2．1 轧造温度简直定
图 2 为 BFe10 － 1 － 1 白铜管高温力学机能变动曲线。从图 2 曲线能够看出 ，室温下 BFe10 － 1 － 1 白铜管坯拥有优良的塑性 ，随着温度升高 ，管坯的抗拉强度以及延长率均呈降落趋向 ，出格是在 600℃ 左右 ，延长率和断面收缩率急剧降低; 随着温度持续升高 ，延长率和断面收缩率起头回升 ，而抗拉强度持续降低 ，注明在 600℃左右 ，BFe10 － 1 － 1 白铜管坯塑性***差。因而 BFe10 － 1 － 1 白铜管坯轧造时应该避开此温度区间 ，选择低温或者高温进行轧造。
若选择高温进行轧造 ，管坯变形抗力幼 ，所需轧造力幼 ，但必要对管坯加热至较高温度 ，能耗较大 ，同时失去了行星轧造的意思( 行星轧造的利益在于室温轧造并可实现齐全再结晶) 。而低温轧造时 ，只管管坯变形抗力大 ，对轧机及模具的机能要求较高 ，但是在轧造过程产生的摩擦热及塑性变形热使管坯温度迅速升高至 850℃左右 ，实现了管坯齐全再结晶 ，使机能显著提高 ，可充分阐扬行星轧造的优势。因而 ，BFe10 － 1 － 1 行星轧造时宜选取低温轧造。
2．2 偏转角的选择
如图 3 所示 ，3 辊行星轧机轧辊拥有肯定的倾斜角和偏转角 ，倾斜角为轧件提供了径向压力 ，从而使轧件发生径向压缩变形 ，而偏转角为轧件提供轴向向前的作使劲 ，使轧件向前活动。
出产过程中应首先保障管坯的合理压下量 ，即先确定倾斜角 ，而后通过调整偏斜角使轧造速度趋于合理。行星轧机的倾斜角通常选择 50° ～ 55° ，这样可大幅度提高轧造的断面缩减量 ，进行大变形轧造和轧造薄管坯。轧辊的偏转角是 3 辊行星轧造过程中的一个极度重要的参数 ，它将影响到轧辊所受到的轧造力和轧件的出口速度。
从几何学角度来分析 ，增长偏转角将增长轧件向前的速度分量 ，因而轧件出口速度将显著提高 ，可提逾越产效能。但偏转角并非越大越好 ，由于增大偏转角 ，轧辊与轧件接触面积增长 ，摩擦力增大 ，轧辊受力随之增大 ，对轧机的结构及载荷提出了更高的要求 ，势必增长设备投资。因而 ，将轧辊的偏转角节造在合理领域内 ，既能够保障轧件相宜的出口速杜字不会使轧造力过高。凭据有关经验 ，轧辊偏转角设定在 7° ～ 8°为合理的取值领域。
3.结论
在满足出产需要的前提下 ，合理选择水平连铸和行星轧造的重要工艺参数 ，能够出产出内表表表光亮无氧化 ，满足后续加工要求的高质量的 BFe10 － 1 － 1白铜管坯。
( 1) BFe10 － 1 － 1 白铜管坯水平连铸合理的浇铸温度为 1230℃ ～ 1250℃;
( 2) BFe10 － 1 － 1 白铜管坯水平连铸拉坯模式宜选取拉—停—推—停的模式 ，拉坯速杜爪节造在 330 ～350mm / min; 拉坯速度确定后 ，选取高频率幼拉程的拉坯造杜仔利于降低引锭阻力 ，获得表表光滑无裂纹的铸坯;
( 3) BFe10 － 1 － 1 白铜管坯在 600℃ 左右时塑性***差 ，行星轧造时应该避开此温度区间。为充分阐扬行星轧造的优势 ，节能降耗 ，BFe10 － 1 － 1
行星轧造时宜选取低温轧造;
( 4) BFe10 － 1 － 1 行星轧造时轧机的倾斜角宜选择 50° ～ 55° ，轧辊的偏转角应节造在 7° ～ 8°。
起源：中国知网 作者：龚燃
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