宣布时间：2021-05-10点击：6456
摘要：对紫铜管退火后爆发氧化、开裂的原因及革新步伐进行剖析探讨，接纳井式真空� ；て战凶扑竿嘶鹑〈虐宓墓ひ占苹�，使紫铜管退火后爆发氧化、开裂的现象获得显著改善。
要害词：紫铜管 ；退火 ；氧化 ；开裂 ；灼烁退火中图分类号：TM623 文献标识码：A文章编号：11-5004（2018）07-0262-2
国标牌号T2铜因其具有良好的导电性、导热性及相比无氧铜的经济性，成为制作机车电缆连接附件铜管接线头的***原质料。采购时，为便于运输、制止转运、存储历程中可能爆发的堆压变形现象，交货时状态定为硬态（Y)。为包管其具有良好的加工塑性，需在压制成型前进行退火，去除内应力，消除加工硬化，获得良好的塑性和晶粒组织，以确保压制成型时不爆发开裂现象。本文主要探讨铜管经箱式电阻炉退火后，泛起铜管外貌氧化严重、开裂等现象，剖析其爆发原因，并通过革新设备，接纳井式真空炉，通过预抽真空，加� ；て盏募苹�，经试验比照后，使氧化严重、以及开裂等现象获得显著改善。
1.退火氧化、开裂原因剖析
T2铜主要化学成份见表1，力学性能指标见表2。
在没有革新退火设备之前，接纳小型箱式电阻炉进行高温快速加热（温度700℃，保温15分钟）退火，冷却方法为水冷，单炉装炉量凭据铜管规格巨细差别，每炉约莫在500件~1000件之间，装炉方法为混装堆放。凭据此工艺，加工出的产品具有氧化皮严重、晶粒粗大，压型开裂等缺点。
1.1氧化现象原因剖析
铜在还原气氛中退火，易与空气中的氧气爆发反应，爆发氧化铜，其化学反应式为：2Cu+O2==2CuO，即通常所说的氧化现象。箱式电阻炉加热时，因为不是在真空状态下，炉内介质主要为空气，经高温加热后，紫铜管易与空气中的氧、二氧化碳、水蒸汽等爆发反应形成氧化膜。由于装炉前，铜管外貌被油污染，连续退火后，炉内所积累的油烟杂质、灰尘、炭黑等物质无法循环排出，造成氧化现象越来越严重。另外出炉温度过高（我公司箱式电阻炉退火出炉温度约为700℃），铜与空气接触后迅速爆发氧化，也是造成铜管外貌氧化的主要原因。
1.2开裂现象原因剖析
造成开裂的主要原因是由于退火温度过高，获得粗大的晶粒组织，溶解于金属中的氢气与残留与晶界上的氧化亚铜共晶起还原作用，如下式：Cu2O+H2=2Cu+H2O↑，爆发的水汽向外逸散，凌驾晶界强度，***终爆发裂纹，即“氢脆”现象。另外由于装炉方法为自由混放，装炉量以追求***大生产效率为前题，铜管在炉内受热不均匀，造成退火不完全，晶粒间留有剩余应力，也是导致压型开裂的原因之一。
2.改善步伐
氧化现象使电气连接保存隐患，降低导电率，造成电气连接故障，严重时影响机趁魅正常运行 ；企业需增加酸洗工序去除氧化层，增加企业本钱及延迟交货周期�？严窒蟊⒔隙嗟谋ǚ�
率，使企业担负更多的经济损失。为了彻底改善氧化严重及开裂现象，需对退火工艺进行完善。
起初，我们接纳箱式电阻炉里铺设木炭粉，经燃烧获得二氧化碳� ；て盏囊�，虽然效果显著，但因操作不便当，污染严重，而不可批量使用。今后，主要接纳用井式炉预抽真空加� ；て胀嘶鸸ひ杖〈虐宓南涫酵嘶鸬募苹�，***终消除了困扰企业多年的退火氧化及开裂现象。
井式真空退火炉主要结构由炉膛、炉胆、温控柜、真空泵几个部分组成，其主要事情原理为先对炉胆进行预抽真空至-0.1Mpa，然后通过炉胆盖进气口充入0.02Mpa~0.04Mpa氮气，
作为� ；て�，从而实现灼烁退火。其中重要部件圆形炉胆材质为310S耐高温不锈钢，胆壁厚10mm，其上法兰有硅橡胶密封圈。胆口法兰30mm厚，材质为310S耐高温不锈钢，罐底为椭圆封头。加热元件材质为Cr20Ni80镍铬电阻带，分上、中、下三区环形漫衍于炉膛内，使热辐射均匀作用到炉胆。同时炉膛接纳全纤维节能炉衬，与砌筑耐火砖相比，节电20%以上，抵达节能降耗的目的同时，减轻炉膛重量、蓄热量小，升温快。闭式冷却塔为炉胆盖密封圈提供循环水冷却，延长密封圈使用寿命，包管真空度及密封效果。炉胆盖设排气阀，用于加热历程中的压力调理，包管炉内气压稳定于0.1Mpa以下。
为包管铜管在炉内受热均匀，考虑到装炉、出炉便当性，接纳退火工装盘，将铜管逐一安排，相互不会爆发碰撞，同时包管受热均匀。多层装炉，***大限度包管单炉事情效率，出炉时只需吊装立柱，便可将整炉工件吊出，同时为包管生产的连续性，出炉时可吊装下一炉工件入炉，充分利用炉内余热，缩短加热时间，实现多班次连续作业。
3.井式真空退火工艺要领
3.1工艺办法
（1）装炉。将工件装入退火工装架，吊入炉胆，并盖好炉胆盖，拧紧螺丝。再将炉胆吊入炉膛。
（2）抽真空。将真空泵与进气口连接，预抽真空当炉胆内压力接近-0.1Mpa即可停止抽气，并纪录抽真空所用的时间，抽真空时间不凌驾6分钟，若凌驾需检查设备。保压5分钟，视察压力表不得有变革，不然需检漏。
（3）充氮气。接通进气口充入氮气，当压力表指示在0.02Mpa~0.04Mpa之间即可停止充气。视察压力表不得有变革，不然需检漏。
（4）加热并保温。设定加热温度450度~500度，保温时间120分钟。加热期间需注意视察压力表，注意控制压力，确保炉胆内压力控制在0.1Mpa以下且不低于0.05Mpa，以免爆发因炉胆内气压随炉温升高而引起的太过膨胀而导致的炸炉，或气压过低导致空气倒流入炉胆使退火件氧化。随炉冷却至≤50℃方可开炉盖，取出工件。
4.效果验证
接纳井式炉预抽真空，加� ；て胀嘶鸸ひ蘸�，氧化现象获得彻底改善（如图1、图2），为企业省去一道酸洗工序�？严窒笠泊蠓陆�，由原来15%的开裂报废率下降到2%。
5.结语
开裂现象直接导致产品报废，每年由于开裂造成的产品报废率约占产品总量的5%~20% ；氧化现象影响紫铜管的外貌质量，影响接线头的导电性能。通过以上革新步伐，开裂现象下降到2%、氧化现象获得彻底改善，产品质量获得大幅度提升。
来源：中国知网 作者：胡敏
