CN104862523A - 一种双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，其中，在熔炼过程中向熔炼炉中分为三次投入稀土元素，每次投入的质量相同，稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；特别是在除渣处理后，将合金液体温度降至1145-1150℃并保温20min-30min，将炉温降至1130-1140℃，再次加入稀土元素；在温度1130-1140℃下加入精炼剂，用氩气进行除气精炼5min-10min；本发明所设计的双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，能够使得管材具备耐高温、耐腐蚀、耐磨等优点，同时大大提高了生产效率，满足客户需求，并且减少了工艺处理过程，更进一步降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及冷却器的型材处理技术领域，特别是一种双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺。
背景技术
核电机组常处于高温、高压、高湿环境，其轴处于连续不断的高速旋转中，因此对于作为核电机组的重要部件——冷却器，其材料在耐高温、耐腐蚀、耐磨以及润滑性、适应性等性能有着非常高的要求；由于核电机组工作运行寿命、检修周期等都要求很长，因此对冷却器材料的寿命也有严格的要求，即冷却器，尤其是换热管合金需要具备更高的强度和硬度，以承受较大的单位载荷以及轴颈的周期性载荷冲击和振动。
目前国内的生产厂家难以生产出高性能的换热管合金，只能完全依靠进口，一旦核电机组的冷却器出现问题时，只能需要等待国外生产商来解决，浪费大量人力、物力和财力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，包括如下具体步骤：
a：根据要求选择合金材料，其各组分重量百分比为C：0.25-0.28%，Si：0.26-0.28%，Mn：1.0-1.2%，P：0.020-0.030%，Al：0.7-0.9%，Cr：0.35-0.45%，Ni：0.45-0.52%，Mo：0.15-0.22%，V：0.02-0.03%，W：0.05-0.10%，Zn：12-15%，其余为Cu和微量杂质；
b：将上述合金材料投入熔炼炉中，并向熔炼炉中投入稀土元素，稀土元素的总重量为上述合金材料的0.10-0.125%；稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；
c：熔炼炉炉温升至1510℃-1540℃，待炉料全部融化后进行充分搅拌，并在1510℃-1540℃下保温1-3h；
d：将上述合金液体自然冷却至合金液体温度1180℃-1270℃，再次加入与步骤b中同样质量的稀土元素；
e：待合金液体温度降温至1152℃-1154℃时进行充分搅拌，并在1152℃-1154℃下加入精炼剂精炼除渣5min-10min；
f：除渣处理后，将合金液体温度降至1145-1150℃并保温20min-30min，将炉温降至1130-1140℃，再次加入与步骤b中同样质量的稀土元素；在温度1130-1140℃下加入精炼剂，用氩气进行除气精炼5min-10min；
g：将合金液体温度恒定在1105-1100℃下进行浇铸，随后依次进行挤压、锯切、矫直、轧.制、盘拉、重卷、退火及拉拔处理。
技术效果：本发明中双金属空气冷却器用铜管材处理工艺，合金材料的抗拉强度能够达到100MPa以上，布氏硬度能够达到45以上，抗压强度能达到200MPa以上，屈服强度能够达到90MPa以上；采用本发明所设计的处理工艺处理后的管材制备的换热管，能够具备耐高温、耐腐蚀、耐磨以及润滑性好等优点；制备工艺过程添加的精炼剂能够有效地解决合金材料中杂质元素的含量，从而显著地提高了合金材料的力学性能；
同时大大提高了生产效率，满足客户需求，并且减少了工艺处理过程，更进一步降低了生产成本。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，前述的双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，包括如下具体步骤：
a：根据要求选择合金材料，其各组分重量百分比为C：0.25-0.28%，Si：0.26-0.28%，Mn：1.0-1.2%，P：0.020-0.030%，Al：0.7-0.9%，Cr：0.35-0.45%，Ni：0.45-0.52%，Mo：0.15-0.22%，V：0.02-0.03%，W：0.05-0.10%，Zn：12-15%，其余为Cu和微量杂质；
b：将上述合金材料投入熔炼炉中，并向熔炼炉中投入稀土元素，稀土元素的总重量为上述合金材料的0.10-0.125%；稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；
c：熔炼炉炉温升至1510℃，待炉料全部融化后进行充分搅拌，并在1510℃下保温1-3h；
d：将上述合金液体自然冷却至合金液体温度1180℃，再次加入与步骤b中同样质量的稀土元素；
e：待合金液体温度降温至1154℃时进行充分搅拌，并在1154℃下加入精炼剂精炼除渣5min-10min；
f：除渣处理后，将合金液体温度降至1145℃并保温20min-30min，将炉温降至1130℃，再次加入与步骤b中同样质量的稀土元素；在温度1130℃下加入精炼剂，用氩气进行除气精炼5min-10min；
g：将合金液体温度恒定在1105℃下进行浇铸，随后依次进行挤压、锯切、矫直、轧.制、盘拉、重卷、退火及拉拔处理。
前述的双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：16%，Pr：4%，Dy：8%，Ac：12.6%，Nd：16%，Sm：12%，余量为La。
前述的双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，铸造速度为2.5-3.5m/h；
退火工序中，采用光亮退火炉对重卷后的管坯进行光亮退火，退火工艺加热温度：360-600℃，辊速：100-240mm/min，保温时间：70-130min；
拉拔工序中：使用联合拉拔机对退火后的管坯进行最后一道次拉伸加工实施带大加工率的直条拉拔加工，延伸系数控制在：1.40-1.60之间。
前述的双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，熔炼炉为中频炉，整个制备工艺是在真空状态下的中频炉中振荡密闭进行熔炼。
前述的双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，精炼剂为NH4Cl和松香。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，包括如下具体步骤：
a：根据要求选择合金材料，其各组分重量百分比为C：0.25%，Si：0.28%，Mn：1.0%，P：0.030%，Al：0.7%，Cr：0.45%，Ni：0.45%，Mo：0.22%，V：0.02%，W：0.10%，Zn：12%，其余为Cu和微量杂质；
b：将上述合金材料投入熔炼炉中，并向熔炼炉中投入稀土元素，稀土元素的总重量为上述合金材料的0.10-0.125%；稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15%，Pr：3%，Dy：9%，Ac：12.5%，Nd：20%，Sm：11%，余量为La；
c：熔炼炉炉温升至1510℃-1540℃，待炉料全部融化后进行充分搅拌，并在1510℃-1540℃下保温1-3h；
d：将上述合金液体自然冷却至合金液体温度1180℃-1270℃，再次加入与步骤b中同样质量的稀土元素；
e：待合金液体温度降温至1152℃-1154℃时进行充分搅拌，并在1152℃-1154℃下加入精炼剂精炼除渣5min-10min；
f：除渣处理后，将合金液体温度降至1145-1150℃并保温20min-30min，将炉温降至1130-1140℃，再次加入与步骤b中同样质量的稀土元素；在温度1130-1140℃下加入精炼剂，用氩气进行除气精炼5min-10min；
g：将合金液体温度恒定在1105-1100℃下进行浇铸，随后依次进行挤压、锯切、矫直、轧.制、盘拉、重卷、退火及拉拔处理;
前述的双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，铸造速度为2.5-3.5m/h；
退火工序中，采用光亮退火炉对重卷后的管坯进行光亮退火，退火工艺加热温度：360-600℃，辊速：100-240mm/min，保温时间：70-130min；
拉拔工序中：使用联合拉拔机对退火后的管坯进行最后一道次拉伸加工实施带大加工率的直条拉拔加工，延伸系数控制在：1.40-1.60之间。
实施例2
本实施例提供的一种双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，包括如下具体步骤：
a：根据要求选择合金材料，其各组分重量百分比为C：0.25-0.28%，Si：0.26-0.28%，Mn：1.0-1.2%，P：0.020-0.030%，Al：0.7-0.9%，Cr：0.35-0.45%，Ni：0.45-0.52%，Mo：0.15-0.22%，V：0.02-0.03%，W：0.05-0.10%，Zn：12-15%，其余为Cu和微量杂质；
b：将上述合金材料投入熔炼炉中，并向熔炼炉中投入稀土元素，稀土元素的总重量为上述合金材料的0.10-0.125%；稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：16%，Pr：4%，Dy：8%，Ac：12.6%，Nd：16%，Sm：12%，余量为La；
c：熔炼炉炉温升至1510℃，待炉料全部融化后进行充分搅拌，并在1510℃下保温1-3h；
d：将上述合金液体自然冷却至合金液体温度1180℃，再次加入与步骤b中同样质量的稀土元素；
e：待合金液体温度降温至1154℃时进行充分搅拌，并在1154℃下加入精炼剂精炼除渣5min-10min；
f：除渣处理后，将合金液体温度降至1145℃并保温20min-30min，将炉温降至1130℃，再次加入与步骤b中同样质量的稀土元素；在温度1130℃下加入精炼剂，用氩气进行除气精炼5min-10min；
g：将合金液体温度恒定在1105℃下进行浇铸，随后依次进行挤压、锯切、矫直、轧.制、盘拉、重卷、退火及拉拔处理；
前述的双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，铸造速度为2.5-3.5m/h；
退火工序中，采用光亮退火炉对重卷后的管坯进行光亮退火，退火工艺加热温度：360-600℃，辊速：100-240mm/min，保温时间：70-130min；
拉拔工序中：使用联合拉拔机对退火后的管坯进行最后一道次拉伸加工实施带大加工率的直条拉拔加工，延伸系数控制在：1.40-1.60之间；
前述的双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，熔炼炉为中频炉，整个制备工艺是在真空状态下的中频炉中振荡密闭进行熔炼；
前述的双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，精炼剂为NH4Cl和松香。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (6)
1.一种双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：
a：根据要求选择合金材料，其各组分重量百分比为C：0.25-0.28%，Si：0.26-0.28%，Mn：1.0-1.2%，P：0.020-0.030%，Al：0.7-0.9%，Cr：0.35-0.45%，Ni：0.45-0.52%，Mo：0.15-0.22%，V：0.02-0.03%，W：0.05-0.10%，Zn：12-15%，其余为Cu和微量杂质；
b：将上述合金材料投入熔炼炉中，并向熔炼炉中投入稀土元素，所述稀土元素的总重量为上述合金材料的0.10-0.125%；所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；
c：熔炼炉炉温升至1510℃-1540℃，待炉料全部融化后进行充分搅拌，并在1510℃-1540℃下保温1-3h；
d：将上述合金液体自然冷却至合金液体温度1180℃-1270℃，再次加入与步骤b中同样质量的稀土元素；
e：待合金液体温度降温至1152℃-1154℃时进行充分搅拌，并在1152℃-1154℃下加入精炼剂精炼除渣5min-10min；
f：除渣处理后，将合金液体温度降至1145-1150℃并保温20min-30min，将炉温降至1130-1140℃，再次加入与步骤b中同样质量的稀土元素；在温度1130-1140℃下加入精炼剂，用氩气进行除气精炼5min-10min；
g：将合金液体温度恒定在1105-1100℃下进行浇铸，随后依次进行挤压、锯切、矫直、轧.制、盘拉、重卷、退火及拉拔处理。
2.根据权利要求1所述的双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：
a：根据要求选择合金材料，其各组分重量百分比为C：0.25-0.28%，Si：0.26-0.28%，Mn：1.0-1.2%，P：0.020-0.030%，Al：0.7-0.9%，Cr：0.35-0.45%，Ni：0.45-0.52%，Mo：0.15-0.22%，V：0.02-0.03%，W：0.05-0.10%，Zn：12-15%，其余为Cu和微量杂质；
b：将上述合金材料投入熔炼炉中，并向熔炼炉中投入稀土元素，所述稀土元素的总重量为上述合金材料的0.10-0.125%；所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；
c：熔炼炉炉温升至1510℃，待炉料全部融化后进行充分搅拌，并在1510℃下保温1-3h；
d：将上述合金液体自然冷却至合金液体温度1180℃，再次加入与步骤b中同样质量的稀土元素；
e：待合金液体温度降温至1154℃时进行充分搅拌，并在1154℃下加入精炼剂精炼除渣5min-10min；
f：除渣处理后，将合金液体温度降至1145℃并保温20min-30min，将炉温降至1130℃，再次加入与步骤b中同样质量的稀土元素；在温度1130℃下加入精炼剂，用氩气进行除气精炼5min-10min；
g：将合金液体温度恒定在1105℃下进行浇铸，随后依次进行挤压、锯切、矫直、轧.制、盘拉、重卷、退火及拉拔处理。
3.根据权利要求2所述的双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，其特征在于，所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：16%，Pr：4%，Dy：8%，Ac：12.6%，Nd：16%，Sm：12%，余量为La。
4.根据权利要求1至3中任意一项权利要求所述的双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，其特征在于，所述铸造速度为2.5-3.5m/h；
所述退火工序中，采用光亮退火炉对重卷后的管坯进行光亮退火，退火工艺加热温度：360-600℃，辊速：100-240mm/min，保温时间：70-130min；
所述拉拔工序中：使用联合拉拔机对退火后的管坯进行最后一道次拉伸加工实施带大加工率的直条拉拔加工，延伸系数控制在：1.40-1.60之间。
5.根据权利要求4所述的双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，其特征在于，所述熔炼炉为中频炉，整个制备工艺是在真空状态下的中频炉中振荡密闭进行熔炼。
6.根据权利要求1所述的双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺，其特征在于，所述精炼剂为NH4Cl和松香。
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|---|---|---|---|---|
| CN105749709A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-07-13 | 江苏金源腾峰换热设备有限公司 | 一种锅炉烟气净化换热装置及其应用方法 |
| CN108018459A (zh) * | 2017-12-17 | 2018-05-11 | 博维恩冷冻科技（苏州）有限公司 | 一种换热管的加工工艺 |
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