深加工合金线的生产方法、合金线材、碱洗装置及方法与流程

本发明属于合金线材，涉及一种深加工合金线的生产方法、碱洗装置及方法，以及一种合金线材。

背景技术：

1、在合金线材的深加工过程中，或者说深加工合金线的生产制备中，例如以钢丝、铝合金丝作为初始合金线材，将该初始合金线材进一步深加工成电镀丝（例如镀锌钢丝、镀铜钢丝等）、或者拉拔丝（例如钢帘线、金刚线母线等）等深加工合金线时，常常需要对合金线材先采用碱洗装置进行碱洗，而后再进行酸洗，以去除线材表面的氧化皮。

2、通常的，碱洗装置包括碱洗槽、沿碱洗槽的长度方向依次排布的多块电极板以及供电电源。其中，多块电极板并排平铺在碱洗槽的底部，并且与供电电源电连接，具体地，相邻两块电极板连接供电电源以分别用作阳极板和阴极板；碱洗槽内填充有碱液且其两端分别有放线口和收线口。在应用中，线材从放线口向收线口运动时，线材浸没在碱液液面以下、从各个电极板上方穿过并且与电极板间隔一定距离。在电流的作用下，对应阴极板的线材区域发生反应：表面氧化皮中的三价fe转化为二价铁离子进入碱液中，由此致使氧化皮产生裂纹，进而在后续碱洗时氧化皮非常容易地去除。

3、对于碱洗装置的电极板而言，在用作阳极板时，其表面会沉积氧化物，为避免沉积的氧化物过多而影响电极板的正常功用，因此碱洗装置在应用过程中通常需要进行周期性地极性切换。也即，对于相邻的电极板a和电极板b，在当下周期按照电极板a用作阳极板、电极板b用作阴极板，在下一周期按照电极板a用作阴极板、电极板b用作阳极板。如此，通过周期性地极性切换，使得一个电极板在用作阴极板时所产生的氢气去除在用作阳极板时所沉积的氧化物，进而保证电极板的高效功用。

4、但是，在进行周期性地极性切换时，现有碱洗会出现一定时间段的电流不足状态，这样必然碱洗效果不足，使得碱洗之后所得合金线材的表面氧化皮破碎不充分，进而降低氧化皮在酸洗中的去除效果，提升酸洗难度，最终影响深加工合金线的良率，例如电镀丝的表面镀层不良，拉拔丝的强度、塑韧性差或使用寿命短。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种深加工合金线的生产方法、碱洗装置及方法，以及一种合金线材。

2、为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种深加工合金线的生产方法。所述生产方法包括将合金线材经过依序的碱洗工序、酸洗工序和深加工工序，制备出所述深加工合金线；所述深加工工序为表面镀覆工序或拉拔工序，所述深加工合金线为与所述表面镀覆工序相对应的金属镀层合金线或者与所述拉拔工序相对应的拉拔合金丝；

3、其中，所述碱洗工序包括：在线材经过n组电极板时，控制n个直流输出模块分别对n组电极板供电，以对线材进行碱洗；其中，n≥2，n组电极板沿合金线材的走线方向并排平铺，每组所述电极板的数目为两个或以上个；以及，错时控制n个直流输出模块对各自对应的电极板周期性地进行极性切换。

4、与现有技术相比，本实施方式的有益效果为：在深加工合金线的生产过程中，通过将碱洗工序中的n组电极板不同步的（即错时的）进行极性切换，一方面，极性切换的时间变短，大大减小线材的相应区段在极性切换时受到影响的时长，从而避免因电极板的极性切换而导致合金线材的碱洗效果不足；另一方面，碱洗槽内始终存在碱洗电流，降低合金线材在一组电极板进行极性切换时受到的影响，从而避免因电极板的极性切换而导致合金线材的碱洗效果不足；进而保证碱洗效果，为氧化皮在酸洗中的有效去除奠定良好的基础，降低酸洗难度以及酸洗对环境污染的影响，本实施方式所生产的深加工合金线的加工难度更小（例如拉拔工序中不易断丝）、产品良率提升（例如金属镀层合金线、拉拔合金丝的表面质量优异）。

5、进一步地，所述合金线材的化学成分以质量百分比计：c，0.8~1.1%；si，0.15~0.4%；mn，0.20~0.50%；cr，0.15~0.40%；其余为fe和不可避免的杂质；

6、所述深加工合金线的直径0.3~3.5mm。

7、为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种合金线材的碱洗方法。所述碱洗方法包括：

8、在线材经过n组电极板时，控制n个直流输出模块分别对n组电极板供电，以对线材进行碱洗；其中，n≥2，n组电极板沿合金线材的走线方向并排平铺，每组所述电极板的数目为两个或以上个；

9、错时控制n个直流输出模块对各自对应的电极板周期性地进行极性切换。

10、与现有技术相比，本实施方式的有益效果为：通过将n组电极板不同步的（即错时的）进行极性切换，一方面，极性切换的时间变短，大大减小线材的相应区段在极性切换时受到影响的时长，从而避免因电极板的极性切换而导致合金线材的碱洗效果不足；另一方面，碱洗槽内始终存在碱洗电流，降低合金线材在一组电极板进行极性切换时受到的影响，从而避免因电极板的极性切换而导致合金线材的碱洗效果不足；进而保证碱洗效果，提升碱洗之后所得合金线材的表面氧化皮的破碎情况，为氧化皮在酸洗中的有效去除奠定良好的基础，降低酸洗难度以及酸洗对环境污染的影响，进而利于后续深加工的难度降低和产品良率提升。

11、优选地，每个直流输出模块向对应的电极板进行极性切换的周期时长为5~60min。

12、优选地，所述碱洗方法还包括：获取线材的参考点穿过n组电极板的时长ta；

13、在“错时控制n个直流输出模块对各自对应的电极板周期性地进行极性切换”中，任意两个直流输出模块对各自对应的电极板进行极性切换的错时时长不小于ta。

14、优选地，在“错时控制n个直流输出模块对各自对应的电极板周期性地进行极性切换”中：

15、控制每个直流输出模块由其中一个电极与相对应的一个电极板相接通的状态切换为其中另一个电极与该电极板相接通的状态，以使得该直流输出模块对该电极板进行极性切换。

16、优选地，在“错时控制n个直流输出模块对各自对应的电极板周期性地进行极性切换”中：

17、在其中一个直流输出模块对对应的电极板进行极性切换时，其余n-1个直流输出模块中的部分或全部的设定输出电流增加。

18、优选地，在“错时控制n个直流输出模块对各自对应的电极板周期性地进行极性切换”中：

19、n个直流输出模块的设定输出电流之和恒定不变。

20、优选地，所述碱洗方法还包括：

21、获取线材的碱洗目标总电流i0、n个直流输出模块的总电流安全阈值imax、线材的参考点穿过n组电极板的时长ta以及每个直流输出模块对相对应的一组电极板进行极性切换的持续时长t0；

22、每个直流输出模块未对相对应的电极板进行极性切换时，控制该直流输出模块的设定输出电流恒定且为i0/n+i0；其中，i0≤i0+n×i0≤imax，i0×(n-1)≥i0/n。

23、优选地，所述碱洗方法还包括：

24、采集n组电极板各自至一对补偿电极板的放线侧的最小距离l1n、各自至一对补偿电极板的收线侧的最大距离l2n、线材的走线速度v以及每个直流输出模块对相对应的一组电极板进行极性切换的持续时长t0；其中，所述一对补偿电极板沿线材的走线方向平铺于n组电极板的下游；

25、在一个直流输出模块对相对应的一组电极板进行极性切换之后的第一时刻t1，开启补偿供电模块对补偿电极板的供电且至少持续供电至第二时刻t2；

26、其中，0≤t1＜l1n/v，t2≥l2n/v+t0。

27、优选地，所述碱洗方法还包括：

28、获取线材的碱洗目标总电流i0、线材的参考点穿过补偿电极板的时长tb；

29、在“开启补偿供电模块对补偿电极板的供电”时，控制补偿供电模块的设定输出电流ib，其中ib×tb≥t0×i0/n或者ib≥i0/n。

30、优选地，在各个直流输出模块未对相对应的电极板进行极性切换时，n个直流输出模块的设定输出电流相同。

31、为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种合金线材，其经由所述碱洗方法而制成，所述合金线材的直径0.3~3.5mm，且其化学成分以质量百分比计：c，0.8~1.1%；si，0.15~0.4%；mn，0.20~0.50%；cr，0.15~0.40%；其余为fe和不可避免的杂质。

32、为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种合金线材的碱洗装置。所述碱洗装置包括碱洗槽、供电模块以及多个电极板；

33、多个所述电极板沿合金线材的走线方向并排平铺于所述碱洗槽内，并且多个所述电极板分为n组，n≥2，每组所述电极板的数目为两个或以上个；

34、所述供电模块包括与n组电极板相对应的n个直流输出模块，每个所述直流输出模块连接于相对应的一组电极板并且独立可控地向所连接的电极板进行极性切换地输出。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过将多个电极板分成n组，每组电极板由单独的一个直流输出模块进行极性切换，一方面，极性切换的时间变短，大大减小合金线材在电极板进行极性切换时受到影响的时长，从而避免因电极板的极性切换而导致合金线材的碱洗效果不足；另一方面，可以实现仅有一部分直流输出模块对电极板进行极性切换，使得碱洗槽内始终存在碱洗电流，降低合金线材在一组电极板进行极性切换时受到的影响，从而避免因电极板的极性切换而导致合金线材的碱洗效果不足；进而保证碱洗效果，为氧化皮在酸洗中的有效去除奠定良好的基础，降低酸洗难度以及酸洗对环境污染的影响，提升进一步深加工合金线的良率（例如金属镀层合金线、拉拔合金丝的表面质量优异）。

36、优选地，n组电极板沿线材的走线方向依次排布，且同一组所述电极板中的相邻两个电极板连接于相对应的所述直流输出模块的不同电极。

37、优选地，每个所述直流输出模块包括整流器和变向电路，任一个电极板通过所述变向电路选择性地接通相对应的整流器的一对电极。

38、优选地，所述供电模块还包括与n个整流器均电连接并向n个整流器供电的交流总电源，n个所述整流器在所述交流总电源的输出端并联设置；

39、或者，所述供电模块还包括与n个整流器分别对应连接的n个交流电源。

40、优选地，每个所述直流输出模块包括直流电源和变向电路，任一个电极板通过所述变向电路选择性地接通相对应的直流电源的一对电极。

41、优选地，所述碱洗装置还包括沿线材的走线方向位于所述碱洗槽的下游的补偿碱洗槽和沿线材的走线方向并排平铺于所述补偿碱洗槽内的一对补偿电极板；

42、所述碱洗装置还包括补偿供电模块，一对所述补偿电极板分别连接于所述补偿供电模块的两个电极。

43、优选地，所述碱洗装置还包括控制器，所述控制器连接并控制所述直流输出模块以及所述补偿供电模块。

44、优选地，所述碱洗装置还包括监测器，所述监测器连接于n个所述直流输出模块并监测每个所述直流输出模块的供电状态。

45、优选地，n组所述电极板所包含的电极板的数目相同。