管材是一种具有高附加值的产品,在国民经济建设和社会发展中占有重要的地位,因此研究和开发新的管材加工方法显得非常重要。铜管广泛应用于空调制冷行业,随着近几年空调行业向环保、节能、高效等方面的发展,对空调制冷用铜管(TP2铜管)的质量提出了更高的要求。传统的TP2铜管生产方法——挤压法是由连铸实心铸坯挤压成管坯,再经过拉拔加工成管材。这种生产铜管的方法周期长、工艺复杂、产品成本高,已不能满足铜管企业追求生产效率、降低加工成本的需求。而新兴的铸轧法是由水平连铸空心管坯经三辊行星轧制,再经盘拉加工成管材。铸轧法生产的铜管材性能稳定且制造成本较低、生产效率高,可以满足空调和制冷等用户的要求,从而极大地促进了铜管材的广泛应用。 本文以TP2铜管坯水平连铸生产过程为研究对象,主要工作是在中科院金属研究所和河南金龙精密铜管集团股份有限公司开展的,本文的主要内容是: 总结和分析TP2铜管坯水平连铸工艺原理及生产过程,研究了影响TP2铜管坯质量的各种因素,借助扫描电镜、光谱分析仪、金相显微镜等仪器对生产过程中出现的工艺缺陷进行了观察、检测、整理、归类及分析,发现了缺陷产生的规律,获得了缺陷与工艺条件之间的对应关系,分析了缺陷产生的机理,提出了预防缺陷产生的工艺措施。结果表明: (1) 铸轧法生产TP2铜管具有流程短、投资少、生产效率高的优点。水平连铸是第一道、也是关键的一道工序,水平连铸管坯质量的好坏直接决定最终产品的质量; (2) 水平连铸这道工序包括四个过程:电解铜板的熔化,铜液的凝固,管坯的牵引和管坯的切割。其中熔化和凝固是重要的两个过程: (3) 由于设备、工艺参数的影响,TP2铜管坯水平连铸过程中常常会产生很多缺陷,缺陷的产生降低了产品的生产率、增加了产品成本,制约后续工序的加工; (4) 根据预防缺陷产生的工艺措施,选择合理工艺参数,不但提高了设备生产效率,而且改善了产品质量。