无铅铜管是指在铜管的成分中,铅的含量被严格控制在极低水平的铜管材。通常,无铅铜管中的铅含量要符合特定的环保标准和行业标准。下面小编讲解一下关于无铅铜管制造生产过程中有以下注意事项:
一、原材料选择与检验
原料纯度把控
对于无铅铜管生产,首先要确保原材料铜的纯度符合要求。因为杂质过多会影响铜管的性能和质量。一般来说,应选用纯度较高的电解铜,其铜含量通常在 99.9% 以上。在采购原材料时,要严格检查供应商提供的质量证明文件,并且对每批原材料进行抽检。例如,通过光谱分析等方法检测铜材中的杂质含量,特别是要严格控制可能对人体有害的重金属杂质(除铅外,如镉、汞等)。
合金元素添加控制
在制造无铅铜管时,可能会添加一些合金元素来改善铜管的性能。例如,添加锌可以提高铜管的强度和耐腐蚀性,添加锡可以改善铜管的加工性能和焊接性能等。在添加合金元素时,要精确控制其添加量。按照产品设计要求,使用高精度的配料设备,如电子秤或自动配料系统,确保合金元素的添加误差在允许范围内,一般添加量的误差应控制在 ±0.1% 以内。
二、熔炼过程
熔炼设备准备
熔炼炉是铜管制造的关键设备。在熔炼前,要对熔炼炉进行检查和维护。确保炉衬完好无损,因为炉衬如果有裂缝或损坏,可能会导致铜液渗漏,同时也会影响熔炼温度的控制。检查加热系统是否正常,包括加热元件、温度传感器等。对于燃气加热的熔炼炉,还要检查燃气管道是否泄漏,通风系统是否良好。
熔炼温度与时间控制
控制好熔炼温度是保证铜管质量的关键因素之一。不同的铜合金有不同的最佳熔炼温度范围。例如,对于普通的紫铜管,熔炼温度一般在 1083℃ - 1200℃之间;如果添加了合金元素,熔炼温度可能需要根据合金成分进行调整。熔炼时间也需要合理控制,时间过长可能会导致铜液过度氧化,增加杂质含量,时间过短则可能合金元素未充分熔合。一般熔炼时间根据熔炼量和熔炼炉的功率等因素而定,在达到合适的熔炼温度后,熔炼时间可以控制在 30 - 90 分钟左右。
除气和精炼处理
在熔炼过程中,铜液中会含有一些气体(如氢气、氧气等)和杂质。这些气体和杂质会影响铜管的质量,如导致气孔、疏松等缺陷。因此,需要进行除气和精炼处理。可以采用添加精炼剂的方法,如使用磷铜作为精炼剂,它可以有效地去除铜液中的氧气。除气操作可以通过通入惰性气体(如氩气)来实现,将氩气以适当的流量(一般为 1 - 3L/min)通入铜液中,使气体上浮并带出铜液中的氢气等有害气体。
三、铸造与加工过程
铸造工艺参数
铸造温度控制:在将铜液铸造成铜管坯料时,要控制好铸造温度。铸造温度过高,铜液流动性太好,可能会导致铸坯表面不平整、出现缩孔等缺陷;铸造温度过低,则铜液流动性差,可能无法充满模具型腔。一般铸造温度比熔炼温度稍低,根据铜管的尺寸和合金成分,铸造温度可以控制在 1050℃ - 1150℃之间。
铸造速度调整:铸造速度对铜管坯料的质量也有重要影响。如果铸造速度过快,铜液在模具内冷却不均匀,容易产生应力集中和内部组织不均匀的情况;铸造速度过慢,则会影响生产效率。通过试验和经验来确定合适的铸造速度,对于小直径的铜管,铸造速度可以适当快一些,一般在 1 - 3m/min 左右;对于大直径的铜管,铸造速度可以控制在 0.5 - 1.5m/min 左右。
加工精度控制
在对铜管坯料进行后续加工(如拉伸、轧制等)时,要严格控制加工精度。例如,在拉伸加工过程中,要精确控制拉伸模具的尺寸和拉伸力。拉伸模具的内径公差要控制在 ±0.05mm 以内,以确保铜管的外径精度。拉伸力要根据铜管的材质和尺寸进行调整,避免因拉伸力过大导致铜管破裂,或者拉伸力过小导致铜管尺寸不符合要求。在轧制加工时,要控制好轧制辊的压力和转速,确保铜管的壁厚均匀,壁厚公差一般应控制在 ±0.03mm 以内。
四、质量检测与包装
质量检测环节
成分检测:对生产出来的无铅铜管进行化学成分检测,确保其符合无铅以及其他合金元素含量的标准。可以采用化学分析方法(如滴定法、比色法等)或先进的光谱分析仪器(如直读光谱仪)进行检测。检测频率可以根据生产批量和质量控制要求而定,一般每批产品都要进行抽检,抽检比例不低于 10%。
物理性能检测:检测铜管的物理性能,如抗拉强度、延伸率、硬度等。通过拉伸试验、硬度试验等方法来评估铜管的力学性能是否满足使用要求。例如,对于建筑用的无铅铜管,其抗拉强度应不低于 200MPa,延伸率不低于 30%。同时,还要检查铜管的尺寸精度,包括外径、内径、壁厚等,使用卡尺、千分尺等量具进行测量,确保尺寸偏差在规定范围内。
无损检测(如果需要):对于一些对质量要求较高的无铅铜管(如用于航空航天、医疗器械等领域),可以采用无损检测方法,如超声波检测、涡流检测等,检查铜管内部是否存在缺陷(如气孔、裂纹等)。
包装与标识
包装材料选择:选择合适的包装材料对无铅铜管进行包装。包装材料应具有防潮、防腐蚀、防碰撞的功能。一般可以采用塑料薄膜、防潮纸、泡沫塑料等材料进行包装。例如,先用塑料薄膜将铜管缠绕包裹,然后放入装有泡沫塑料的纸盒或木箱中,以保护铜管在运输和储存过程中不受损坏。
产品标识清晰:在包装上要清晰地标识产品的相关信息,包括铜管的材质、规格、生产日期、生产批次、执行标准等。这些信息有助于用户正确使用和追溯产品质量,同时也满足产品质量认证和市场监管的要求。