用于终端消费者、具有最少内部和外部氧化、具有尺寸和顺序能选择的晶粒的管及管的制造方法技术

技术编号:10682890 阅读:227 留言:0更新日期:2014-11-26 14:37
在管制造工业中,现今已知有五种制造管的方法。第一种是借助于压机挤出熔化的金属。第二种是借助于被称为“穿孔”或“穿轧”的旋转层合系统。第三种是由层合的条带获得的焊接的预制管。第四种被称为“铸造&卷绕”系统,从而直接由熔体获得的预制管被三重辊系统层合。最后是创新性的方式,从而连续竖向铸造从熔体连续地直接制造预制管。前四个系统广泛用于工业中,以制造所谓的“预制管”,其直径通常为60mm或更高,这应当称为“老式预制管”。不同的方法应用于老式预制管,以使其具有最终市场所要求的较小的直径和厚度。本发明专利技术在说明书中考虑到通过连续竖向铸造机器的生产线来实施该生产方法,直接从熔体生产预制管,这应当称为“新式预制管”。之后,作为第二步骤,新式预制管穿过两个同时、同步的拉长机器,最后穿过感应退火炉。因此,产品能够进行商用,满足国际标准,其可以通过利用工业常规方法拉长而减小到较小的尺寸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】在管制造工业中,现今已知有五种制造管的方法。第一种是借助于压机挤出熔化的金属。第二种是借助于被称为“穿孔”或“穿轧”的旋转层合系统。第三种是由层合的条带获得的焊接的预制管。第四种被称为“铸造&卷绕”系统,从而直接由熔体获得的预制管被三重辊系统层合。最后是创新性的方式,从而连续竖向铸造从熔体连续地直接制造预制管。前四个系统广泛用于工业中,以制造所谓的“预制管”,其直径通常为60mm或更高,这应当称为“老式预制管”。不同的方法应用于老式预制管,以使其具有最终市场所要求的较小的直径和厚度。本专利技术在说明书中考虑到通过连续竖向铸造机器的生产线来实施该生产方法,直接从熔体生产预制管,这应当称为“新式预制管”。之后,作为第二步骤,新式预制管穿过两个同时、同步的拉长机器,最后穿过感应退火炉。因此,产品能够进行商用,满足国际标准,其可以通过利用工业常规方法拉长而减小到较小的尺寸。【专利说明】用于终端消费者、具有最少内部和外部氧化、具有尺寸和顺序能选择的晶粒的管及管的制造方法本专利技术的创新性方法表示专利申请1935-2011和PCT/CL2012/00013的继续,并且解决了根据专利申请1935-2011和PCT/CL2012/00013处理新式预制管以形成标准商业管所具有的技术问题。传统的工序如之前所述,传统的方法通常始于材料的熔化,利用该材料,通常称为“锭料”(技术术语)的圆筒在9.8cm (3.5英寸)到25.4cm (10英寸)或更大的范围内浇铸。然后,这些锭料在高温下被加热,然后在高压压机中挤出,或者借助于机械系统穿孔和拉长,结果形成在工业中已知的“预制管”,这种预制管如同本文指出的在本说明书中将被称为“老式预制管”。这种老式预制管具有的长度由锭料的尺寸和重量预先确定。在工业中,锭料的重量一般在75到400千克之间震荡,这限制了老式预制管的尺寸,原因是其必须受限于挤出压机或穿孔机的容量。当形成老式预制管时,其经过一系列拉长处理,这些拉长处理基本上包括通过利用牵引而拉伸和降低其壁厚,使其通过:1、碳化钨冲模;i1、利用“塞子”或“卡盘”或“心轴”。均在图1和2中示出。换言之,老式系统包括使管穿过冲模或中空板,该冲模或中空板的孔具有碳化钨壁,具有的直径小于所提及的管。管穿过所述孔(在其一端处的直径减小之后),直径稍稍大于孔的塞子或金属圆筒被放置在预制管内。因此,当向管施加牵引时,所述的塞子被管推动,在穿过冲模时锁定和允许壁厚的减小,如图1和2所示。执行这个处理是必要的,原因是初始的老式预制管的直径大于60mm,这需要将直径减小,直到获得商业标准测量值。重要的是要指出,在每个拉长处理中减小不超过30%的管起始尺寸。根据后者,管必须重复地穿过该拉长处理,以获得商业所需的直径。例如,根据ASTM标准B-88,大量生产的最终产品通常为标称3/4英寸,其实际直径为7/8英寸(22.22mm),该产品必须穿过至少10道处理,以获得这些直径(图4),这增加了处理的成本,因此增加了管的成本,尤其是由于以下相关供应的消耗:*高能量消耗,*不必要的材料成本增加,*劳动密集过度,和*引发老式预制管的切割(或材料损失),这主要是由3个原因导致的:-首先,为了将管在冲模中穿过(使其穿过冲模的孔)并且由此能够相对于管施加牵引,需要减小尺寸(一端逐渐变细),每次管穿过使得每个管的首段30或40变形,于是材料损失。-损失的第二个来源是材料破损。当管的直径变小时,牵引变得更加强烈,且材料在每次穿过时都累积应力变形。如果管中存在瑕疵,那么管断裂而产生材料损失。-最后,损失的第三个来源是产品的最终尺寸成形,其将直接取决于老式预制管的长度或锭料的重量和最终消费者所要求的尺寸。本专利技术的创新性方法本专利技术的生产方法包括使三阶段生产线统一,以获得标准管,其等同于传统生产线的方法的八分之一。这可以从图5中看出。以下将描述这种在线生产过程的各阶段:连续竖向铸造连续竖向铸造方法为十九世纪七十年代产生的方法,用于专门制造无氧高导电性(OFHC)盘条。在2008年5月期间,在生产连续中空盘条的Madeco处的这些机器之一中出现了不成功的铸造。在多次突破和测试之后,该联系中空盘条最终变成了专利申请1935-2011和申请PCT/CL2012/00013的起源。从那时到今日,已经尝试了不同的方式来从这种类型的铸造机器获得管。已经能够对于38x2.5mm的预制管使得铸造方法标准化。关于铸造机器的操作,以下是熔融过程和铸造开始的描述。自动加载机将铜阴极进给到熔炉中,在熔炉中,熔化的金属的温度保持为1160+5° C,覆盖有薄片形式的石墨层,以部分地避免氧化。在开始铸造过程之前,特定的冷却剂被提供给石墨基体、高岭土质耐火纤维杯、石墨杯和研鉢,均如图7所不。铸造过程始于插入钢管(“钓竿”),在钢管的末端上具有一块穿孔的钢(图8)。当该组件被插入到液态金属中时,液态金属进入石墨基体,并且固化在穿孔点上,其短时间进行沉淀,然后钓竿借助于牵引机器和夹辊被向上拉动(图9和图10),当金属预制管已经穿过牵引台时,钓竿被移除且该点被切割(图11)。在该时刻,预制管自身立起来,并且被带到接收器,这些预制管聚集在该接收器处。自此以后,所述的用该方法制成的预制管将被称为“新式预制管”。这些新式预制管具有两个特定特性,这两个特定特性将它们与老式预制管区分开,且妨碍它们减小到适于销售的尺寸。这些是:a、它们的结构无序微序列(取决于它们的冷却)和大尺寸晶粒,它们产生:1、拉长过程中预制管的易碎性;和,i1、拉长过程中微小裂纹的舒适外观;以及b、它们导致快速氧化,在拉长过程中由于散发无氧化物颗粒而使得预制管产生破损。利用该方法中所述的本专利技术,已经成功解决了所有上述问题。管的材料包括金属和/或非金属、合金、金属化合物、金属-陶瓷合金、陶瓷或聚合物,优选为铜。本专利技术的一个目的是确保新式预制管(仅由连续竖向铸造机器获得)能够最终形成为适于销售的产品所需的额外步骤的序列。本专利技术的另一个目的是获得一种管,其中可以选择针对其应用所要求的晶粒类型,包括具有最小程度氧化或没有氧化的管。优选地由铜制成的、利用以下所述方法获得的管的某些特性在于:其具有的晶粒的形成是均勻的,优选地是等轴的,平均晶粒尺寸在0.025mm到0.050mm的范围内,优选地为 0.040mm。此外,在化学上,铜管具有的硫浓度在2ppm - 12ppm范围内,优选地为6.6ppm,并且该铜管具有的氧浓度在5ppm - 12ppm范围内,优选地为10.5ppm。参照本专利技术提出的方法,将表明所要求的步骤顺序。拉长过程如针对老式系统已经说明的,拉长过程大体上包括:利用牵引拉伸和减小管的壁厚,以使管穿过碳化钨冲模,管内具有塞子或卡盘或心轴,直到获得期望的结果。存在执行拉长过程的不同方式,如图2和3所示。用于源自连续竖向铸造的新式预制管的拉长类型为浮动塞子类型,如以上提及的图2所示。从连续铸造接收新式预制管,其测量值为38.00x2.50mm+/_5%。然后,其被带到拉长区,在该拉长区,由于串联工作的两个拉长机器的连接和同步而执行双拉长过程。在开始拉长过程之前制备该材料。新式预制管被带到靠近夹具钻孔器,在这里其内侧被润滑,插入碳化钨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于最终消费者的管,其具有最小的内部氧化和外部氧化,其特征在于,该管的晶粒的尺寸和顺序能够被选择。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:E·A·莫雷尔·罗德里格斯E·A·巴尔德韦尼托·洛佩斯M·A·卡拉索·加尔韦斯
申请(专利权)人:马德科米尔斯股份有限公司
类型:发明
国别省市:智利;CL

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