[DOC] 双层卷焊管钢带镀铜工艺分析及生产线设计

双层卷焊管钢带镀铜工艺分析及生产线设

计

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化学工程与装备

ChemicalEngineering&Equipment

2011年第1l期

2011年U月

双层卷焊管钢带镀铜工艺分析及生产线设计

陶锦

(湖北荆大精密钢管实业有限公司,湖北荆州430056)

摘要:镀铜钢带是制造双层卷焊管的原料.为提高镀铜生产线效率,本文在对传统钢带镀铜生产线上料

和电解除油等方法及装置进行改进的基础上设计了双层卷焊管钢带镀铜生产线,重点研究了双层卷焊管钢

带镀铜工艺流程,分析了生产线设各组成及其特点;基于环境保护需求,提出了双层卷焊管镀铜生产线清

洁化生产方式.

关键词:双层卷焊管;镀铜;电解;清洁化生产

引言

镀铜钢带主要用于生产各类单层焊管,双层卷焊管(邦

迪管),用其制造的小口径双层卷焊管广泛用于汽车,冷冻

设备和电热电器中制作刹车管,燃料管,润滑油管,加热或

冷却器等….钢带镀铜生产线是指在高精度,冷轧退火钢带表面镀铜.国外对镀铜技术的研究始于1837年.当时俄

国的雅可比和英国的司本沙等在进行原电池实验时,发现了镀铜现象,并从l9世纪40年代开始用于生产’.目前国内

应用的主要镀铜工艺是氰化镀铜和无氰镀铜.氰化镀铜具有镀层结构细致,镀层和钢铁基体结合牢固,对镀前处理要求不太苛刻,镀液对杂质容忍性强等优点.一直占据电镀领域的统治地位”.连续镀铜生产线布局主要有卧式和立式两种,立式连续镀铜生产线是在传统卧式电镀模式上,采用先进的技术和设各,如导电辊,电源系统,恒张力卷取机等,

具有投资少,见效快等优点啷.

本文设计的双层卷焊管钢带镀铜生产线为立式连续镀

铜生产线,与传统的单线单通道生产线相比,其为双头,双

股直线型生产线,采用单通道,双工作面设备布局形式,其

各股钢带的带速,整流电流和镀液循环系统可单独调节和控制.因此.该生产线可根据管材规格和生产计划,同时生产

不同钢带宽度,不同镀层厚度的多品种双层卷焊管所需的镀铜钢带.进而节省劳力.生产操作,管理和维护方便,工作

路径短,设备占地面积小.

l双层卷焊管钢带镀铜生产线工艺分析

双层卷焊管钢带镀铜是指采用氰化物镀铜工艺,快速高

效地在钢带表面镀上一定厚度铜层的工业生产过程.首先将

成品钢带平放于带阻尼刹车的上科装置上,钢带在牵引力的

作用下依次经过碱洗槽,水洗槽,电解除油槽,酸洗槽,预

镀槽,镀铜槽等.使钢带表面均匀镀上一定厚度的铜层.为

避免钢带表面残存水分而出现锈斑,需经过电觚热烘干系

统.以保证镀铜钢带表面在卷曲前充分干燥.

1.1原材料需求分析

镀铜钢带的原材料为外购产品,要求深冲性好,非时效

性高,满足制管工艺性能.外观要求板型平直,无缺边,裂

边,锯齿边,波边,成卷整齐,两侧面平整;表面不允许有

裂纹,折线,疤痕,划伤,孔洞,分层,夹渣等,不得有氧

化,锈蚀;表面涂油时可选用易于用弱碱清洗的非矿物油.

钢带化学成份见表l,钢带机械性能见表2.

表1镀铜钢带化学成份表

表2镀铜钢带机械性能要求表L2双层卷焊管钢带镀铜生产线工艺要求及流程

双层卷焊管制造所需的双面镀铜冷轧钢带的铜镀层主

要起钎焊作用,要求镀层结晶致密,镀层厚度均匀,且与钢

带基体结合牢固;铜镀层纯度越高,钎焊温度越稳定,管材

陶锦:双层卷焊管钢带镀铜工艺分析及生产线设计

焊接质量越好,因此,必须选用优质的铜阳极材料:镀铜工

艺选型时,镀液不得选用有机溶液配方和有机添加剂,以防止铜层中有机物夹杂,造成镀层发脆,气泡,制管钎焊层出

现碳化,夹层现象.鉴于上述特殊的工艺要求,本文设计双

层卷焊管钢带镀铜生产线工艺流程如图1所示.其中上卷接带中的钢带为外购产品,产品性能及规格满足镀铜工艺需求.

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图l双层卷焊管钢带镀铜生产线工艺流程图

双层卷焊管钢带镀铜工艺流程是进行设备选型,机组布

局的依据.在生产流程中,上卷接带,开卷,开裁为人工作

业,碱洗,冷水洗,酸洗,预镀,镀铜,表面钝化,烘干,

牵引与成卷为机械化作业.

1.3双层卷焊管钢带镀铜生产线关键工序

(1)电解碱洗

电解碱洗是指依靠电解作用,强化钢带表面的除油效

果,加快除油速度,以防止铜镀层与钢带结合不牢,双层管

制造过程中管材表面出现铜层起皮和嚣钢,管材内部钎焊层出现夹层和虚焊等缺陷,从而避免出现大量残次废品,汽车管刹车性能减弱和漏油漏气等潜在危害.电解碱洗液采用新型节能环保的常温无磷电解除油剂配制,溶液的操作温度低,蒸发量小,工作环境好,生产能耗低,褒水污染搀放物

少.

(2)镀铜

采用”高浓,高速,高温”的氰化镀铜工艺,在钢带两

面快速均匀地镀上厚度均匀的铜层.以作为双层卷焊管制造中的钎焊层.镀液工艺配方采用国外同类生产线的同一配方,组分物质仅有氰化亚铜,氰化钠,碳酸钠和少量氢氧化钠,具有槽液成分简单,操作维护方便,镀铜结晶细致,与

基体结合力好,镀液分散能力和深度能力高等特点.

(3)钝化

钝化液组分物质采用苯并三氮唑有机钝一

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