铜管加工技术的发展

1、挤压法

挤压法生产铜管的工艺流程是：半连铸圆坯一挤压一冷轧一拉拔一盘拉~缠绕~退火。其中，半连铸圆坯和挤压这两道工序是决定铜管成品率与产品质量的关键环节。   的圆坯和合理的挤压工艺是获得   铜管的前提。由于挤压的变形特点对铸坯的质量要求比较严格，因此圆坯上的任何缺陷都会带到铜管上，而且有缺陷的地方往往会造成应力集中，通过塑性变形，缺陷会加深、加长。

挤压法是铜管加工中应用较早的加工方法，经过一百的发展，技术己经非常成熟，随着反向挤压法以及水封脱皮挤压技术在挤压机上的应用，挤出的管材晶粒组织   加均匀细小、管坯质量   高，内外表面光亮无氧 化，不需要进行酸洗，使得挤轧法成为铜管较普遍和应用较广泛的生产工艺。国内铜加工企业中，采用挤压法生产的铜管单根管坯重量己达500公斤，挤压机较大生产吨位为5000吨，水压机己被油压机所替代，挤压前主要采用火焰炉和电感应加热两种形式加热铸坯，制品挤压后均采用水封挤压方法，避免了挤压制品氧 化，取消了挤压制品和坯料的酸洗工序；高速、长行程、环孔型皮尔格式两辊冷轧管机是冷轧管工序中主体设备，国产LG-75IB型冷轧管机行程可达1023mm、机架速度可达150次/分；管材盘拉工序多采用倒立式连续落料盘拉机，拉伸卷筒直径为2200mm，主要技术装备国内均能制造。

挤压法生产铜管存在以下缺点：

(1)国内企业多采用“感应熔炼一立式半连续铸造”工艺生产铸坯，当铸坯质量不高时，如果挤压时脱皮不好，就会将各种铸造缺陷带入后道工序，降低产品质量，影响下道工序加工；而   企业多采用立式连续铸造，由于设定同一工艺参数生产，铸坯质量比较稳定，成品质量；

(2)紫铜管挤压温度高达850~900℃，经长时间挤压生产后挤压筒内衬磨损较大，影响挤出管坯表面质量和尺寸精度，尤其使管坯产生较大的偏心度。

(3)厂房占地面积大，建设周期长，设备投资及维护费用高，能源消耗较大；

(4)由于设备和厂房的原因，生产的铜管长度受到限制；

(5)金属利用率低，挤压的压余、脱皮、穿孔等几何废料较多，造成产品成品率低，综合成品率仅在68%左右。

2、铸轧法

铸轧法是生产铜管的一种新工艺，其工艺流程为：水平连铸管坯~三辊行星轧制~二联拉~盘拉~缠绕~退火。铸轧法是芬兰奥托昆普公司于20世纪80年代研制   的铜管生产工艺，1992年韩国的LUCKY金属公司在   上采用该技术进行铜管工业化生产。1994年我国河南金龙集团成为我国一 个引进这种工艺的企业，经过十几年的   和   ，取得了一系列的成果。铸轧法这种生产铜管的工艺在我国了广泛的应用，大约有60%以上的空调制冷铜管是使用此方法生产的。实践表明：铸轧法与挤压法相比，具有工艺流程短.、、能耗低、成本低、建设投资少等明显优点，铜管成品率可达80~85%，电能平均消耗为800度/吨，产品单位加工费用比挤压法低500元/吨，生产线建设投资比挤压法节省40%。

水平连铸管坯与三辊行星轧制是铸轧法的两道关键工序。其中水平连铸这道工序直接决定较终产品的质量，   对此道工序加以严格控制才能生产出   满足用户需求的铜管。水平连铸管坯可以.直接进行行星轧制加工，轧制过程中变形量高达90%以上且变形，大量变形能转化为热量使管坯温度上升到700℃左右，达到铜的再结晶温度，铜管因此发生动态再结晶，而且再结晶时间很短，因此形成了细小的均匀晶粒，可以直接用于拉拔加工。

铸轧法工艺生产铜管的缺点是：

(1)铜管水平连铸时，由于管坯是水平方向放置的，重力的作用使管坯上部和下部与结晶器接触面积不同，所以铜管上下冷却不均，这是水平连铸本身特点引起的缺陷；

(2)由于工艺控制方面的原因，常常出现裂纹、气孔、缩孔等缺陷，这些缺陷是造成后续轧制和拉拔中断管和拉裂等缺陷的直接原因。

(3)水平连铸石墨模具的   换频率比较高，且   换模具的时间长、操作复杂；

(4)管坯外表面需经过铣面去除表面缺陷，降低生产效率。

3、上引连铸法

上引连铸法生产铜管的工艺流程是：上引连铸管坯一冷轧一拉拔一盘拉。上引法连铸设备具有以下持点：设计、结构紧凑、布局合理、占地面积小，投资少、生产效益高；操作方便、劳动强度低、工艺性能稳定、节省能源、资源、   ，生产适应性强，可以生产各种类型不同规格的铜及铜合金杆、管坯和型材等。

上引法连铸设备建设周期短，投产后两年内就可以回收全部投资。使用这种方法生产的建筑用水道管、光面空调管、毛细水箱管等产品，由于廉，在市场上具有竞争优越。在我国中小型铜加工企业中被广泛采用，这种上引连铸机己经能够生产较大直径φ120mm的管坯，目前我国制造的上引铸管机可同时拉12条管材，而且管材规格可以各不相同，年生产能力可达5000吨。