CN113102544A - 一种高精度电热合金扁丝的轧制工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电热合金技术领域，尤其涉及一种高精度电热合金扁丝的轧制工艺。目前我国扁丝产品的尺寸精度不高，加工过程中还容易出现裂纹。基于上述问题，本发明提供一种高精度电热合金扁丝的轧制工艺，本发明对金属圆丝进行多次有序的轧制前去应力热处理，使得扁丝在轧制过程中，处于合理的冷热轧交替轧制状态，事实证明，这种方式可使得扁丝获得较好的尺寸精度和形状精度，有效保证了扁丝的表面质量，使其在轧制过程中不易开裂。
Description
技术领域
本发明涉及电热合金技术领域，尤其涉及一种高精度电热合金扁丝的轧制工艺。
背景技术
电加热丝是电加热器的发热部件，是电加热器的核心部件，随着工业的高速发展和人民生活水平的提高，电加热器广泛用于各领域。
电加热器主要通过电加热丝通电发热来实现，最初，电加热丝的加工很原始，主要采用圆形粗轧制后使用，限制了电加热丝的使用范围。随着科学技术的发展，对电加热丝加工方法不断研制和开发，逐渐能加工各种形状和尺寸的电加热丝，同时开始研制电加热管，将电加热丝装入管内，同时装入传热和散热良好的绝缘材料，与空气隔绝，可以提高电加热丝的使用寿命，大大提高了电加热丝的使用安全性。
电加热丝材按照截面形状可分为圆丝与异形丝。扁丝属于异形丝的一种。扁丝在加工过程中，由于自身特性、加工工艺、设备精度差异等因素，加工后的成品扁丝可能存在翘曲、扭转、边部毛刺问题，造成成品扁丝精度不高，影响后续使用。相较于其他国家，目前我国扁丝产品的尺寸精度不高，加工过程中还容易出现裂纹。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题是：目前我国扁丝产品的尺寸精度不高，加工过程中还容易出现裂纹。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供一种高精度电热合金扁丝的轧制工艺，按照以下步骤进行：
(1)将电热合金的盘条，经酸洗、磷化、皂化等表面处理后，采用水箱拉丝机拉拔成型，得到直径为φ＝1.8mm的圆丝；
(2)将上述圆丝置于两辊三连轧机组上轧制，反复进行3次，共轧制9个道次，轧制时自动喷乳化液进行润滑和冷却，最终得到厚度为0.03mm的高精度电热合金扁丝。
具体地，所述轧辊的直径为160mm，轧制的速度为100-110min。
具体地，所述步骤(2)中的圆丝在第1道次轧制前先在750℃的连续式马弗炉中进行去应力退火1-2h，然后待马弗炉中的温度降至500℃后，对其进行空冷至室温。
具体地，所述步骤(2)中的扁丝在第4道次轧制前先在650℃的连续式马弗炉中进行去应力退火1-2h，然后待马弗炉中的温度降至500℃后，对其进行空冷至室温。
具体地，所述步骤(2)中的扁丝在第7道次轧制前先在500℃的连续式马弗炉中进行去应力退火1-2h，然后对其进行空冷至室温。
具体地，步骤(1)中所述的电热合金为铁铬铝电热合金。
具体地，所述铁铬铝电热合金为0Cr25Al5、0Cr21Al4、0Cr23Al5或0Cr21Al6。
本发明的有益效果是：
热压工艺有利于提高金属合金的塑性，减少金属表面的裂纹缺陷，但是热压产品的组织不够均匀，性能不稳定，且尺寸精度难以控制；相反地，冷轧工艺对金属合金的组织稳定性、表面质量及尺寸精度均有较好的影响，但是冷轧工艺容易导致金属合金内部应力过大，使得金属合金表面产生较多的裂纹，基于上述考虑，本发明对金属圆丝进行多次有序的轧制前去应力热处理，使得扁丝在轧制过程中，处于合理的冷热轧交替的状态，事实证明，这种方式可使得所获扁丝具有较好的尺寸精度和形状精度，有效保证了所获扁丝具有较好的表面质量，在轧制过程中不易开裂。
附图说明
图1：本发明所采用的两辊三连轧机组的示意图。
具体实施方式
现在结合附图以及实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明以下实施例中所采用的轧制乳化液为QUAKER 622。
实施例1
(1)将铁铬铝电热合金0Cr25Al5的盘条，经酸洗、磷化、皂化等表面处理后，采用水箱拉丝机将盘丝拉拔成型，得到直径为φ＝1.8mm的圆丝；
(2)将步骤(1)得到的圆丝置于两辊三连轧机组(如图1所示)上轧制，反复进行3次，共轧制9个道次，
圆丝在第1道次轧制前，先在750℃的连续式马弗炉中进行去应力退火1h，然后待马弗炉中的温度降至500℃后，对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制，第1道次压制后，得到厚度为1.35mm的扁丝
第2道次轧制后得到厚度为0.77mm的扁丝；
第3道次轧制后得到厚度为0.65mm的扁丝；
在第4道次轧制前，第三道次轧制得到的扁丝先在650℃的连续式马弗炉中进行去应力退火2h，然后待马弗炉中的温度降至500℃后，对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制，第4道次轧制后，得到厚度为0.32mm的扁丝；
第5道次轧制后，得到0.21mm的扁丝；
第6道次轧制后，得到0.12mm的扁丝；
在第7道次轧制前，第6道次轧制得到的扁丝先在500℃的连续式马弗炉中进行去应力退火1h，然后对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制，第7道次轧制后，得到0.10mm的扁丝；
第8道次轧制后，得到0.05mm的扁丝；
第9道次轧制后，得到0.03mm的扁丝。
每道次轧制时自动喷乳化液进行润滑和冷却，经过九道次轧制后最终得到厚度为0.03mm的高精度电热合金扁丝。
实施例2
(1)将铁铬铝电热合金0Cr21Al4的盘条，经酸洗、磷化、皂化等表面处理后，采用水箱拉丝机将盘丝拉拔成型，得到直径为φ＝1.8mm的圆丝；
(2)将步骤(1)得到的圆丝置于两辊三连轧机组上轧制，反复进行3次，共轧制9个道次，
圆丝在第1道次轧制前，先在750℃的连续式马弗炉中进行去应力退火1.5h，然后待马弗炉中的温度降至500℃后，对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制，第1道次压制后，得到厚度为1.32mm的扁丝
第2道次轧制后得到厚度为0.75mm的扁丝；
第3道次轧制后得到厚度为0.63mm的扁丝；
在第4道次轧制前，第三道次轧制得到的扁丝先在650℃的连续式马弗炉中进行去应力退火1h，然后待马弗炉中的温度降至500℃后，对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制，第4道次轧制后，得到厚度为0.30mm的扁丝；
第5道次轧制后，得到0.20mm的扁丝；
第6道次轧制后，得到0.11mm的扁丝；
在第7道次轧制前，第6道次轧制得到的扁丝先在500℃的连续式马弗炉中进行去应力退火2h，然后对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制，第7道次轧制后，得到0.08mm的扁丝；
第8道次轧制后，得到0.05mm的扁丝；
第9道次轧制后，得到0.03mm的扁丝。
每道次轧制时自动喷乳化液进行润滑和冷却，经过九道次轧制后最终得到厚度为0.03mm的高精度电热合金扁丝。
实施例3
(1)将铁铬铝电热合金0Cr23Al5的盘条，经酸洗、磷化、皂化等表面处理后，采用水箱拉丝机将盘丝拉拔成型，得到直径为φ＝1.8mm的圆丝；
(2)将步骤(1)得到的圆丝置于两辊三连轧机组上轧制，反复进行3次，共轧制9个道次，
圆丝在第1道次轧制前，先在750℃的连续式马弗炉中进行去应力退火2h，然后待马弗炉中的温度降至500℃后，对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制，第1道次压制后，得到厚度为1.33mm的扁丝
第2道次轧制后得到厚度为0.76mm的扁丝；
第3道次轧制后得到厚度为0.64mm的扁丝；
在第4道次轧制前，第三道次轧制得到的扁丝先在650℃的连续式马弗炉中进行去应力退火1h，然后待马弗炉中的温度降至500℃后，对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制，第4道次轧制后，得到厚度为0.31mm的扁丝；
第5道次轧制后，得到0.21mm的扁丝；
第6道次轧制后，得到0.12mm的扁丝；
在第7道次轧制前，第6道次轧制得到的扁丝先在500℃的连续式马弗炉中进行去应力退火1h，然后对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制，第7道次轧制后，得到0.09mm的扁丝；
第8道次轧制后，得到0.06mm的扁丝；
第9道次轧制后，得到0.03mm的扁丝。
每道次轧制时自动喷乳化液进行润滑和冷却，经过九道次轧制后最终得到厚度为0.03mm的高精度电热合金扁丝。
实施例4
(1)将铁铬铝电热合金0Cr21Al6的盘条，经酸洗、磷化、皂化等表面处理后，采用水箱拉丝机将盘丝拉拔成型，得到直径为φ＝1.8mm的圆丝；
(2)将步骤(1)得到的圆丝置于两辊三连轧机组上轧制，反复进行3次，共轧制9个道次，
圆丝在第1道次轧制前，先在750℃的连续式马弗炉中进行去应力退火1h，然后待马弗炉中的温度降至500℃后，对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制，第1道次压制后，得到厚度为1.35mm的扁丝
第2道次轧制后得到厚度为0.78mm的扁丝；
第3道次轧制后得到厚度为0.66mm的扁丝；
在第4道次轧制前，第三道次轧制得到的扁丝先在650℃的连续式马弗炉中进行去应力退火2h，然后待马弗炉中的温度降至500℃后，对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制，第4道次轧制后，得到厚度为0.34mm的扁丝；
第5道次轧制后，得到0.24mm的扁丝；
第6道次轧制后，得到0.13mm的扁丝；
在第7道次轧制前，第6道次轧制得到的扁丝先在500℃的连续式马弗炉中进行去应力退火1.5h，然后对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制，第7道次轧制后，得到0.11mm的扁丝；
第8道次轧制后，得到0.04mm的扁丝；
第9道次轧制后，得到0.03mm的扁丝。
每道次轧制时自动喷乳化液进行润滑和冷却，经过九道次轧制后最终得到厚度为0.03mm的高精度电热合金扁丝。
对比例1同实施例1，不同之处在于，对比例1在第4道次轧制前，第三道次轧制得到的扁丝先在700℃的连续式马弗炉中进行去应力退火2h，然后待马弗炉中的温度降至500℃后，对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制，第4道次轧制后，得到厚度为0.34mm的扁丝。
对比例2同实施例1，不同之处在于，对比例2在第4道次轧制前，第三道次轧制得到的扁丝先在600℃的连续式马弗炉中进行去应力退火2h，然后待马弗炉中的温度降至500℃后，对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制，第4道次轧制后，得到厚度为0.34mm的扁丝。
对比例3同实施例1，不同之处在于，对比例3未在第4道次轧制采用冷轧的方式进行轧制，轧制前未进行去应力退火处理，而是在第7次轧制前将第6道次轧制得到的扁丝先在600℃的连续式马弗炉中进行去应力退火2h，然后待马弗炉中的温度降至500℃后，对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制。
对比例4同实施例1，不同之处在于，对比例4在第7道次轧制前，第6道次轧制得到的扁丝先在650℃的连续式马弗炉中进行去应力退火1.5h，然后对其进行空冷至室温，然后进行后续的轧制。
对比例5同实施例1，不同之处在于，对比例4只在第1道次轧制前在750℃的马弗炉中进行了去应力退火。
性能测试：
(1)扁丝的尺寸精度用扁丝厚度的尺寸公差表示；
(2)扁丝的形状精度用平直度和翘曲度表示；
(3)扁丝的平直度是在1m长度内，当扁丝沿宽度与长度方向构成平面紧贴在平整的测量平台上时，另一端终点翘起距离与测量平台的距离；
(4)扁丝的平直度是在1m长度内，当扁丝沿宽度与长度方向构成平面一端贴于平整的测量平台上时，另一端发生翘曲的度数；
(5)扁丝表面是否开裂，通过5倍放大镜观察。
(6)快速寿命试验，基本按照GB/T 13300-91中的实验方法进行，不同的是将直径为0.8mm的丝材换成本发明实施例1-4以及对比例1-5所获得的扁丝。
实施例1-4以及对比例1-4所获得的扁丝，其尺寸精度和形状精度的测试数据如表1所示。
表1
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种高精度电热合金扁丝的轧制工艺，其特征在于，按照以下步骤进行：
（1）将电热合金的盘条，经酸洗、磷化、皂化等表面处理后，采用水箱拉丝机拉拔成型，得到直径为φ=1.8mm的圆丝；
（2）将上述圆丝置于两辊三连轧机组上轧制，反复进行3次，共轧制9个道次，轧制时自动喷乳化液进行润滑和冷却，最终得到厚度为0.03mm的高精度电热合金扁丝。
2.根据权利要求1所述的高精度电热合金扁丝的轧制工艺，其特征在于：所述轧辊的直径为160mm，轧制的速度为100-110min。
3.根据权利要求1所述的高精度电热合金扁丝的轧制工艺，其特征在于：所述步骤（2）中的圆丝在第1道次轧制前先在750℃的连续式马弗炉中进行去应力退火1-2h，然后待马弗炉中的温度降至500℃后，对其进行空冷至室温。
4.根据权利要求1所述的高精度电热合金扁丝的轧制工艺，其特征在于：所述步骤（2）中的扁丝在第4道次轧制前先在650℃的连续式马弗炉中进行去应力退火1-2h，然后待马弗炉中的温度降至500℃后，对其进行空冷至室温。
5.根据权利要求1所述的高精度电热合金扁丝的轧制工艺，其特征在于：所述步骤（2）中的扁丝在第7道次轧制前先在500℃的连续式马弗炉中进行去应力退火1-2h，然后对其进行空冷至室温。
6.根据权利要求1所述的高精度电热合金扁丝的轧制工艺，其特征在于：步骤（1）中所述的电热合金为铁铬铝电热合金。
7.根据权利要求6所述的高精度电热合金扁丝的轧制工艺，其特征在于：所述铁铬铝电热合金为0Cr25Al5、0Cr21Al4、0Cr23Al5或0Cr21Al6。
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- 2021-03-29 CN CN202110334575.7A patent/CN113102544B/zh active Active
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Denomination of invention: Rolling process of a high-precision electric heating alloy flat wire Effective date of registration: 20231007 Granted publication date: 20221129 Pledgee: Jiangsu Danyang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: JIANGSU BROTHER ALLOY CO.,LTD. Registration number: Y2023980059917 |