专利名称：结晶轮(铸轮)制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于生产电线、电缆的连铸连轧机用的结晶轮(铸轮)的制造工艺。
结晶轮(铸轮)是连铸连轧机的关键部件。由于生产电线、电缆的熔融的铜(铅)液流经并在结晶轮中成型，结晶轮长期处于高温高热环境下运行，极易损坏并需经常更换。而国内结晶轮的生产工艺落后，产品质量差，目前大量依赖进口，生产成本十分昂贵。国内外常见的制造工艺有铸造和锻造两种。前者是采用纯紫铜材料，经离心铸造成园环形状，再经机械加工切削成所需形状，国内采用此方法生产结晶轮的厂家有齐齐哈尔重机厂、上海有色金属冶炼厂等。这种方法制造的结晶轮，内部组织疏松，热传导性差，且在铸造结晶轮坯件时，因紫铜纯度不高、含氧量高等都较大地影响了结晶轮的质量，甚至在使用初期几个小时内即出现熔化损坏现象，生产产品50吨内就需要换，导致生产成本很高。国外生产结晶轮通常是采用锻造方法，即将铜合金材料经铸造成环后，再采用普通锻造方法锻造，后经机械切削成型。而锻造方法又分成轴向和径向锻造两种，因而造成制造的结晶轮要么轴向热性能很差，要么径向热性能差，两者难以兼顾，可见其综和的热传导性能及抗热疲劳性能并不理想，由于上述锻造方法工艺复杂，国内难以加工，进口十分昂贵。
针对现有结晶轮制造工艺存在的缺陷，本发明的目的是提出一种工艺简单，易于实现，加工成本低，结晶轮的综和热性能得到较大改善的结晶轮制造工艺。
本发明所述的制造工艺如下1、将经过热处理且出炉时的自身温度为840℃+10℃，其横截面为矩形的环状结晶轮坯出炉后立即搬运至滚压机滚锻位置，此时结晶轮坯的温度不得低于820℃;
2、启动滚压机，将转动着的、由外槽模和内环模构成的定型模(参见图2)，轻轻接触结晶轮坯并夹持带动其转动，逐渐同时加大外槽模和内环模对结晶轮坯的静压力，当上述内外模的滚压工作部位完全接触结晶轮坯时，对结晶轮坯施加最大压力，直至滚压到结晶轮坯的外园直径D1时，立即将内外模退出;
3、将上述滚压成型的、温度仍然很高的结晶轮坯放入砂箱中覆盖热砂，以便让其在砂中缓慢冷却至常温，用以消除内应力。
上述的结晶轮坯的外园直径D1应满足下列公式D1＝D0(结晶轮工作外圆直径)+10mm(车削加工余量)+收缩量。
采用上述工艺制造的结晶轮具有以下优点1、在加工中，因内外模的作用，使结晶轮坯在滚压变形过程中，既承受了径向力的挤压，也承受了轴向力的挤压，因此内部组织在径、轴向均获得较好的紧密度，因易提高了结晶轮的热传导性能及抗热疲劳性能，弥补了轴、径向锻造的缺陷。
2、结晶轮坯的矩形横截面被强行挤压成近似“H”形的横截面，使结晶轮的关键轮槽部位获得最佳的紧密度，完全满足了工作的需要。
3、由于在滚压过程中，对结晶轮坯始终施加了静压力，无冲击过程，结晶轮内部组织均匀。
4、采用本工艺制造结晶轮，工艺简单，节省工时，机械加工余量小，同时还扩大了现有滚压机的应用范围。
如下图1、滚压前结晶轮坯示意2、定形模及滚压示意3、结晶轮剖视中1结晶轮坯2外槽模3内环模以下结合附图，详细说明
具体实施例方式将1＃电解铜熔化后，经净化、去氧(含氧量应控制在200PPM以内)处理后，加入适当比例(一般在2‰)的白银，采用硬模离心浇铸成横截面为矩形的环状铸坯(注意在上述过程中不得有气孔、裂纹等铸造缺陷)。将上述铸坯车床加工至结晶轮坯1尺寸，其具体尺寸可按下列公式确定结晶轮坯中径＝结晶轮工作时中径÷1.3
结晶轮厚度＝结晶轮工作时厚度+10mm(车加工余量)，在车削加工后，结晶轮坯不得留有严重氧化的表皮。
将上述结晶轮坯装入加热炉内，炉内温度不得超过250°温度，保温30分钟后，从250℃逐渐将炉温升至860℃，该升温过程不得少于150分钟，在860℃温度下再保温30分钟。然后将上述结晶轮坯出炉，此时，其自身温度应在840℃+10℃，迅速搬运到滚压机的滚锻位置，此时结晶轮坯的温度不得低于820℃，开动滚压机，让转动的、外槽模2和内环模3构成的定形模轻轻接触结晶轮坯，并带动其转动，逐渐加大定型模对结晶轮坯的静压力，当内外模的工作部位完全接触结晶轮时(结晶轮槽状已滚压成形)，施加最大压力，一直滚压到结晶轮坯件外圆直径D1，立即将内外模退出。然后迅速将滚压成型的结晶轮坯从滚压机上搬下，此时坯件之余温仍在760℃左右，装入已准备好的砂箱中覆盖热砂，让其在砂中缓慢冷却至常温，同以消除内应力，最后对上述结晶轮进行表面车削处理、修正。从而完成整个结晶轮的制造工艺。
权利要求
1.一种用于生产电线、电缆的连铸连轧机用的结晶轮(铸轮)的制造工艺，其特征在于a、先将经过热处理且出炉时的自身温度为840℃+10℃、其横截面为矩形的环状结晶轮坯1出炉后立即搬运至滚压机的滚锻位置，此时结晶轮坯的温度不得低于820℃；b、启动滚压机，将转动着的、由外槽模2和内环模3构成的定形模轻轻接触结晶轮并夹持带动其转动，逐渐同时加大外槽模和内环模对结晶轮的静压力，当内外模的滚压工作部位完全接触结晶轮时，对结晶轮坯施加最大压力，直至滚压到结晶轮坯的外圆直径D1时，立即将内外模退出；c、将上述已滚压成型的结晶轮坯迅速从滚压机上卸下，并放入砂箱中覆盖热砂，让其缓慢冷却至常温。
2.根据权利要求1所述的结晶轮的制造工艺，其特征在于上述的外圆直径D1＝D0(结晶轮工作外圆直径)+10mm(车削加工余量)+收缩量
全文摘要
一种生产电线、电缆的连铸连轧机用的结晶轮(铸轮)的制造工艺，其特征在于将经热处理的结晶轮坯置于滚压机上，用由内外槽模构成的定型模进行滚压静压成型后，再放入砂箱中冷却至常温。使用本工艺生产的结晶轮的轴，径向热传导性及抗热疲劳性能得到显著提高，获得了最佳的紧密度，内部组织均匀。本工艺简单，克服了现有铸造锻造工艺的缺点，产品机械加工余量小，扩大了现有滚压机的应用范围。
文档编号B21C3/12GK1089202SQ93110809
公开日1994年7月13日 申请日期1993年1月3日 优先权日1993年1月3日
发明者杨嘉钦 申请人:杨嘉钦