一种铜镍合金无缝管及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种铜镍合金无缝管，其化学成分以重量百分比计为：Ni≥63，Cu28-34，Fe≤2.5，Mn≤2，C<0.3，Si<0.5，S<0.024，余量不可避免的微量元素，以及制造方法，包括如下步骤：冶炼、电渣重熔、铸造圆形管坯、圆形管坯加热、穿孔、第一次酸洗、冷轧、脱脂、热处理、精整、第二次酸洗。本发明专利技术制造的铜镍合金无缝管无麻点、划痕、裂纹、翘皮等外观缺陷，内外表面光亮，本发明专利技术的制造方法流程短、操作简便、效率高、合格率高、成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无缝管
，特别涉及一种铜镍合金无缝管及其制造方法。
技术介绍
铜镍合金管(管件)属于管件的一种，它是由铜和镍合金的材质制成所以叫铜镍合金管件，目前，无缝管企业大多采用冷拔或冷轧工艺制造无缝钢管，冷轧(拔)无缝钢管主要生产工序：坯料准备→酸洗润滑→冷轧(拔)→热处理→矫直→精整→检验，采用冷轧工艺制造的无缝钢管，冷轧机模具精准，冷轧出来的无缝钢管尺寸精确，但在冷轧过程中，由于减壁、减径量大，冷轧道次少，热处理理次数少，残余应用力多，经热处理后，晶粒度往往达不到要求。生产加工中易出现的问题：1.穿孔难，易出现裂纹、表面容易起皮；2.冷轧难，变形难度大、变形抗力大；3.酸洗难：氧化皮不容易洗掉、表面粗糙，表面腐蚀严重。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种铜镍合金无缝管及其制造方法，产品表面光滑、合格率高、生产流程短、成本低。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种铜镍合金无缝管，其化学成分以重量百分比计为：Ni≥63，Cu28-34，Fe≤2.5，Mn≤2，C<0.3，Si<0.5，S<0.024，余量不可避免的微量元素。所述铜镍合金无缝管室温机械性能的技术指标为：屈服强度>195MPa，抗拉强度>480MPa,延伸率>35％。一种铜镍合金无缝管的制造方法，包括如下步骤：步骤一、冶炼，冶炼时采用感应炉冶炼，利用物料的感应电热效应而使物料加热或熔化的电炉称为感应炉。感应炉采用的交流电源有工频(50或60赫)、中频(150～10000赫)和高频(高于10000赫)3种。感应炉的主要部件有感应器、炉体、电源、电容和控制系统等。在感应炉中的交变电磁场作用下，物料内部产生涡流从而达到加热或着熔化的效果。在这种交变磁场的搅拌作用下，炉中材质的成分和温度均较均匀，锻造加热温度可达1250℃，熔炼温度可达1650℃。感应炉除能在大气中加热或熔炼外，还能在真空和氩、氖等保护气氛中加热或熔炼，以满足特殊质量的要求。感应炉在透热或熔炼软磁合金、高阻合金、铂族合金、耐热、耐蚀、耐磨合金以及纯金属方面具有突出的优点。感应炉通常分为感应加热炉和熔炼炉。熔炼炉分为有芯感应炉和无芯感应炉两类。有芯感应炉有铁芯穿过感应器，用工频电源供电，主要用于各种铸铁、黄铜、青铜、锌等金属的熔炼和保温，电效率达90％以上，能利用废炉料，熔炼成本低，最大炉容达270吨。利用超声波搅拌，超声波频率为40KHz，使得镍和铜混合均匀，还可以去夹杂物，排出起泡，可以使凝固组织的晶粒细化,以防止偏析，可达到净化组织、细化晶粒,使组织均匀化等作用，除振动引起的机械作用破坏枝晶外,超声振动凝固的另一重要作用是提高了金属液的有效过冷度,减小了临界晶核半径,从而增加了形核率,细化了晶粒。步骤二、电渣重熔，在电渣重熔池设计了氩气保护装置，对电渣重熔过程实施了氩气保护；在铜制水冷结晶器内盛有熔融的炉渣，自耗电极一端插入熔渣内。自耗电极、渣池、金属熔池、钢锭、底水箱通过短网导线和变压器形成回路。在通电过程中，渣池放出焦耳热，将自耗电极端头逐渐熔化，熔融金属汇聚成液滴，穿过渣池，落入结晶器，形成金属熔池，受水冷作用,迅速凝固形成圆形管坯。在电极端头液滴形成阶段,以及液滴穿过渣池滴落阶段,合金-渣充分接触，合金中非金属夹杂物为炉渣所吸收。合金中有害元素(硫、铅、锑、铋、锡)通过合金-渣反应和高温气化比较有效地去除。液态金属在渣池覆盖下，基本上避免了再氧化。因为是在铜制水冷结晶器内熔化、精炼、凝固的，这就杜绝了耐火材料对合金的污染。步骤三、铸造圆形管坯；圆形管坯凝固前，在它的上端有金属熔池和渣池，起保温和补缩作用，保证圆形管坯的致密性。上升的渣池在结晶器内壁上形成一层薄渣壳，不仅使圆形管坯表面光洁，还起绝缘和隔热作用，使更多的热量向下部传导,有利于圆形管坯自下而上的定向结晶。由于以上原因,电渣重熔生产的圆形管坯的质量和性能得到改进，合金的低温、室温和高温下的塑性和冲击韧性增强，使用寿命延长。步骤四、圆形管坯加热。从所述步骤四对圆形管坯加热所使用的加热炉到所述步骤五对圆形管坯进行穿孔的穿孔机之间设置了供圆形管坯通过的保温通道，确保圆形管坯加热出炉到穿孔机之间的降温幅度小于10度。步骤五、穿孔，所使用的穿孔顶头设置有润滑剂喷射装置，可以在穿孔过程中不断将润滑剂从顶头喷出喷射在顶头与无缝管之间，喷射孔直径为2-4mm，喷射的润滑剂内添加1.5-2.5％的玻璃粉，喷射的润滑剂内添加的玻璃粉的粒度为180-190目，确保穿孔顺利，并能保证内表面质量，同时起到降温作用。步骤六、第一次酸洗，酸洗液内添加PVC塑料粒子，粒径在0.6-0.8cm之间；通过喷头喷出添加有PVC塑料粒子的酸洗液对无缝管表面进行冲刷；酸洗液的按重量百分数的配比为，21-25％浓硝酸、2-3％氢氟酸、4-6％硝酸钠、0.1-0.3％OP乳化剂、0.01-0.02％聚丙烯酸钠、余量为水，添加了聚丙烯酸钠作为缓蚀剂来降低酸洗过程中无缝管表面的腐蚀。步骤七、冷轧，所使用的芯棒外侧开设有出油孔，在冷轧过程中不断使润滑油从出油孔流出填充在在芯棒与无缝管内壁之间，这样在冷轧时润滑油能够流到轧制变形区，提高了产品质量，提高了生产效率，可以采用牛油和石灰配制润滑油，润滑效果好。冷轧工序采用的冷轧顶头为多段曲线形，使得冷轧时受力状态较好。步骤八、脱脂，脱脂一般是用碱溶液除去油脂，大致有三种方法：(1)浸泡法，是把无缝管浸泡在高温的碱溶液中，使表面附着物同碱溶液起化学反应而被清洗掉，浸泡法所用设备简单，造价低，但清洗能力差；(2)洗刷及喷射法，是把高温的碱液以高压喷射在无缝管表面上，同时用清刷辊对无缝管表面进行刷洗，这种方法清洗能力强；(3)电解脱脂法，是在高温的碱液中，靠在无缝管和电极之间因电解作用而产生的氢气和氧气的机械搅拌力，清洗无缝管表面，电解脱脂能力非常强，清洗时间可明显缩短，适用于大批量无缝钢管生产。步骤九、热处理，可以采用退火、正火、淬火和回火等方式。步骤十、精整。步骤十一、第二次酸洗，酸洗液内添加PVC塑料粒子，粒径在0.6-0.8cm之间；通过喷头喷出添加有PVC塑料粒子的酸洗液对无缝管表面进行冲刷；酸洗液的按重量百分数的配比为，15-20％浓硝酸、1-1.5％氢氟酸、2-3％硝酸钠、0.1-0.2％OP乳化剂、0.01-0.02％聚丙烯酸钠、余量为水，添加了聚丙烯酸钠作为缓蚀剂来降低酸洗过程中无缝管表面的腐蚀。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜镍合金无缝管，其特征在于，其化学成分以重量百分比计为：Ni ≥63，Cu 28‑34，Fe≤2.5，Mn≤2，C<0.3，Si <0.5，S < 0.024，余量不可避免的微量元素。

【技术特征摘要】
1.一种铜镍合金无缝管，其特征在于，其化学成分以重量百分比计为：Ni≥63，Cu28-34，Fe≤2.5，Mn≤2，C<0.3，Si<0.5，S<0.024，余量不可避免的微量元素。
2.根据权利要求1所述的铜镍合金无缝管，其特征在于，所述铜镍合金无缝管室温机械性能的技术指标为：屈服强度>195MPa，抗拉强度>480MPa,延伸率>35%。
3.一种根据权利要求1所述的铜镍合金无缝管的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、冶炼；步骤二、电渣重熔；步骤三、铸造圆形管坯；步骤四、圆形管坯加热；步骤五、穿孔；步骤六、第一次酸洗；步骤七、冷轧；步骤八、脱脂；步骤九、热处理；步骤十、精整；步骤十一、第二次酸洗；
其中：步骤六第一次酸洗和步骤十一第二次酸洗所使用的酸洗液中均添加了聚丙烯酸钠作为缓蚀剂来降低酸洗过程中无缝管表面的腐蚀。
4.根据权利要求3所述的铜镍合金无缝管的制造方法，其特征在于，步骤六第一次酸洗，酸洗液内添加PVC塑料粒子，粒径在0.6-0.8cm之间；通过喷头喷出添加有PVC塑料粒子的酸洗液对无缝管表面进行冲刷；酸洗液的按重量百分数的配比为，21-25%浓硝酸、2-3%氢氟酸、4-6%硝酸钠、0.1-0.3%OP乳化剂、0.01-0.02%聚丙烯酸钠、余量为水；
步骤十一第二次酸洗，酸洗液内添加PVC塑料粒子，粒径在0.6-0.8cm之间；通过喷头喷出添加有PVC塑料粒子的酸洗液对无缝管表面进行冲刷；酸洗液的按...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐培玉，沈勇，
申请(专利权)人：湖州华特不锈钢管制造有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33