一种板式换热器用耐蚀白铜合金材料及加工工艺

摘要

一种板式换热器用耐蚀白铜合金材料及加工工艺，重量百分比：合金旧铜料+纯铜余量、Ni 9.0～11.0%、Mn 0.5～1.0%、Fe 1.0～1.8%、Ce 0.05～0.2%、杂质余量≤0.7%，按此配料分别称重，按熔炼—铸造—加热—热轧—铣面—初轧—中间退火—冷轧—中间退火—切边—预精轧—中间退火—精轧—成品退火—表面处理—剪切—包装入库，规格可达：0.4～8.5mm×300～1000mm×500～3000mm，性能：Rm≥320MPa、Al1.3≥30%、Hv1≥85、晶粒度：0.015～0.045mm，表面Ra≤0.2μm及无擦划伤，满足PHE、抑菌型洗衣机的需求。

权利要求

1、一种板式换热器用耐蚀白铜合金加工工艺，其特征在于：其加工工艺如 下：1)配料：本合金旧料和纯铜为余量、Ni9.0～11.0％、Mn 0.5～1.0％、Fe 1.0～1.8％ 以及不可避免的杂质总量0.7％或在上述组分基础上再添加稀土添加剂 Ce0.05～0.2％分别称重；

2)熔炼：采用工频有芯感应电炉大气中进行熔炼，加料顺序：本合金旧料 和纯铜→Ni→Fe→覆盖木炭→Mn→或再添加稀土添加剂Ce，再加脱氧剂： Mg，最后加变质剂：Ti；熔炼温度：1200～1500℃；

3)铸造：采用立式半连续铸造，铸造温度：1150～1450℃；铸造速度：2.0～ 4.5m/h；结晶器冷却水压：50～300kPa；

4)加热：采用步进式加热炉对铸锭进行加热，加热温度850～1100℃，加 热时间3～6小时；

5)热轧：采用热轧机列对加热的铸锭进行开坯热轧；

6)铣面：采用双面铣对热轧后的板坯进行铣面；

7)初轧：采用初轧机对铣过面的板坯进行初轧；

8)退火：为中间退火，加热温度600～850℃，保温时间4～10小时；

9)冷轧：采用初轧机对退过火的板坯进行冷轧成板带；

10)再次中间退火：中间退火，加热温度：600～850℃，保温时间：4～10 小时；

11)切边：采用剪切设备对板带进行切边；

12)预精轧：采用精轧机进行预精轧，加工率：35～70％，其中的预精轧留 置一个道次进行最终成品精轧；

13)再次中间退火：中间退火，加热温度：600～850℃，保温时间：4～10 小时；

14)精轧：采用精轧机精轧至成品板带，加工率：35～70％；

15)成品退火：加热温度600～850℃，保温时间3～6小时；

16)表面处理：采用清洗设备对成品板带进行表面处理；

17)剪切：按技术要求进行剪切；

18)包装入库：按黄铜要求进行包装入库。

说明书

技术领域

本发明属于有色金属加工技术领域，尤其涉及到一种板式换热器用耐蚀白 铜合金材料及加工工艺。

背景技术

目前用于板式换热器(PHE)已经成为高效、紧凑的换热设备，并大量应 用于工业换热领域，如海水淡化、滨海养殖、地热、城市污水处理等。另外由 于洗衣机工作环境苛刻，要求其内部关键材料在保持一定强度、耐磨性的同时， 还要具有较好的耐腐蚀性。之前所用合金材料大多采用不锈钢、纯钛、镍及镍 合金材料，均具有成本高、加工困难、不耐高氯离子腐蚀等缺陷。

发明内容

为解决上述问题，本发明设计了一种板式换热器用耐蚀白铜合金材料及加 工工艺，这种耐蚀白铜合金作为替代材料，可以满足PHE、抑菌型洗衣机等材 料的需求。
为了实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
所述的板式换热器用耐蚀白铜合金材料，其组份按重量百分比构成为：
本合金旧料+纯铜：余量；Ni：9.0～11.0％；Mn：0.5～1.0％；Fe：1.0～1.8％； 不可避免的杂质总量：≤0.7％；或稀土添加剂Ce：0.05～0.2％。
所述的板式换热器用耐蚀白铜合金加工工艺，其加工工艺如下：
1)配料：本合金旧料+纯铜为余量、Ni9.0～11.0％、Mn 0.5～1.0％、Fe 1.0～1.8％、或添加稀土添加剂Ce0.05～0.2％分别称重；
2)熔炼：采用工频有芯感应电炉大气中进行熔炼，加料顺序：本合金旧料 +纯铜→Ni→Fe→覆盖木炭→Mn/→或再添加稀土添加剂Ce，再加脱氧剂： Mg，最后加变质剂：Ti；熔炼温度：1200～1500℃；
3)铸造：采用立式半连续铸造，铸造温度：1150～1450℃；铸造速度：2.0～ 4.5m/h；结晶器冷却水压：50～300Kpa；
4)加热：采用步进式加热炉对铸锭进行加热，加热温度850～1100℃，加 热时间3～6小时；
5)热轧：采用热轧机列对加热的铸锭进行开坯热轧；
6)铣面：采用双面铣对热轧后的板坯进行铣面；
7)初轧：采用初轧机对洗过面的板坯进行初轧；
8)退火：为中间退火，加热温度600～850℃，保温时间4～10小时；
9)冷轧：采用初轧机对退过火的板坯进行冷轧成板带；
10)退火：再次中间退火，加热温度：600～850℃，保温时间：4～10小时；
11)切边：采用剪切设备对板带进行切边；
12)预精轧：采用精轧机进行预精轧，加工率：35～70％，其中的预精轧留 置一个道次进行最终成品精轧；
13)退火：再次中间退火，加热温度：600～850℃，保温时间：4～10小 时；
14)精轧：采用精轧机精轧至成品板带，加工率：35～70％；
15)成品退火：加热温度600～850℃，保温时间3～6小时；
16)表面处理：采用清洗设备对成品板带进行表面处理；
17)剪切：按技术要求进行剪切；
18)包装入库：按黄铜要求进行包装入库。
由于采用了如上所述技术方案，本发明具有如下优越性：
1)本发明的板式换热器用耐蚀白铜合金材料，完全可以满足PHE、洗衣机 及其它应用领域产品实际工作环境中所需的耐蚀性能需求，甚至可以用于含有 19000MPa氯离子的液体中使用，如：海水。
2)本发明成本低，而且加工过程易于受控，制作的板式换热器用白铜合金 板带或带卷材料规格可达：0.4～8.5mm×300～1000mm×500～3000mm，性能 可达：Rm≥320MPa、A11.3≥30％、Hv1≥85、晶粒度：0.015～0.045mm，并 且材料表面Ra≤0.2μm及无擦划伤。
3)本发明具有良好的深冲性能，可以进行弯曲成型加工。

具体实施方式

实施例1：0.4×300×500mm的板式换热器用耐蚀白铜合金带卷
采用工频有芯感应电炉在大气中进行熔炼，按成分配比进行配料：Ni9.0％、 Mn0.5％、Fe1.0％及余量Cu和杂质总量≤0.7％及添加稀土添加剂Ce0.1％。加 料顺序：本合金旧料+纯铜→Ni→Fe→覆盖木炭→Mn→Ce，再加脱氧剂：Mg， 最后加变质剂：Ti，熔炼温度：1200℃；采用立式半连续铸造，铸造温度：1150 ℃，铸造速度：2.0m/h，结晶器冷却水压：50KPa；加热采用步进式加热炉，加 热温度：850℃，加热时间：3小时；退火分为：中间退火及成品退火，中间退 火的加热温度：600℃，保温时间：4小时；成品退火的加热温度：600℃，保 温时间：3小时；预精轧、精轧加工率：35％。
实施例2：8.5×1000×3000mm的板式换热器用耐蚀白铜合金板带
采用工频有芯感应电炉在大气中进行熔炼，按成分配比进行配料：Ni11.0％、 Mn1.0％、Fe1.8％及余量Cu和杂质总量≤0.7％。加料顺序：本合金旧料+纯铜 →Ni→Fe→覆盖木炭→Mn，再加脱氧剂：Mg，最后加变质剂：Ti，熔炼温度： 1500℃；采用立式半连续铸造，铸造温度：1450℃，铸造速度：4.5m/h，结晶 器冷却水压：300KPa；加热采用采用步进式加热炉，加热温度：1100℃，加热 时间：6小时；退火分为：中间退火及成品退火，中间退火采用加热温度：850 ℃，保温时间：10小时；成品退火采用的加热温度：850℃，保温时间：6小时； 预精轧、精轧加工率：70％。
综上所述：有关热轧、铣面、初轧、冷轧、切边、表面处理、剪切、 包装入库不再分述。