一种锡铅锌青铜棒材的生产方法与流程

1.本发明涉及冶金技术领域，具体而言，涉及一种锡铅锌青铜棒材的生产方法。


背景技术：

2.锡铅锌青铜是一种性能的铜合金材料，具有很好的耐磨性、减摩性、耐蚀性，易切削加工，且易于焊接，在轴承、轴套、活塞环、阀门部件、密封环、汽配件和齿轮等领域具有广泛应用。锡铅锌青铜中铜为主要成分，添加锡、锌可以提高青铜合金的强度，使其具备高承载能力和承受冲击的能力，添加铅可以降低青铜合金的摩擦系数，改善耐磨性和切削性。
3.现有技术中，一般采用连铸方式生产锡铅锌青铜棒材，具体步骤如下：熔炼
→
连铸
→
剥皮
→
定尺
→
包装，其中熔炼和连铸为关键步骤。目前生产的锡铅锌青铜存在锡的反偏析和铅的重力偏析问题，会严重影响合金的性能，导致材料强度降低，容易开裂，加工件表面粗糙，粗糙度在2.5μm以上，还容易出现表面剥落的问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是如何降低锡铅锌青铜棒材的偏析程度，从而提高材料的性能，改善表面质量。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种锌青铜棒材的生产方法，包括以下步骤：
6.s1、将铜原料加入中频熔化炉中熔化；
7.s2、铜原料熔化后，采用熔剂扩散工装将清渣剂、精炼剂和细化剂加入中频熔化炉中，所述细化剂由氮化物、碳化物和氧化物组成，所述氮化物为氮化钛和/或氮化铝，所述碳化物为碳化钨和/或碳化钒，所述氧化物为α-al2o3；
8.s3、从中频熔化炉中取样化验成分，根据成分进行冲淡或补偿，选择性加入紫铜、锡锭、铅锭、锌锭，控制合金包含以下质量百分数的成分：4.0-6.0％sn，0.01-0.05％p，《0.3％fe，4.5-6.0％zn，4.0-5.7％pb，《1.5％ni，《0.1％不可避免的杂质，余量为cu；
9.s4、将铜水转移至保温炉后采用水平连铸方式进行拉铸，获得锡铅锌青铜棒材。
10.由于锡铅锌青铜熔炼温度高，并且其结晶器的温度区间比较大，杂质较多，所以材料的流动性不佳，导致偏析严重，枝晶粗大，不利于获得成分均匀，加工平顺的青铜材料。本发明通过熔剂扩散工装向合金熔体中引入晶粒细化剂，使细化剂均匀分布在熔体中，依靠细化剂的形核作用，实现晶粒细化，获得细晶组织，从而使锡和铅分布均匀，减少偏析程度，并使晶界上的链状低熔点物质减少，枝晶问题得到解决，由此提高了材料的强度，降低表面粗糙度。
11.在优选或可选地实施方式中，所述细化剂中，所述氮化物的质量分数为20-35％，所述碳化物的质量分数为20-35％，所述氧化物的质量分数为35-50％。本发明所用细化剂由特定的氮化物、碳化物和氧化物组成，具有超高温稳定性，在熔炼温度下可以形成异质形核，有利于细化晶粒。
12.在优选或可选地实施方式中，所述步骤s2中，所述细化剂的用量为熔体质量的
0.1-0.8％。细化剂的用量在限定范围内时材料的组织均匀性最好，用量过少则仍会有枝晶问题，用量过大也不利于成分均匀分布。
13.在优选或可选地实施方式中，所述熔剂扩散工装包括混料室和扩散管，所述混料室与所述扩散管通过粉料输送管连接，所述扩散管沿长度方向设有多个喷料孔，所述混料室顶部设有进料口，侧面设有进气口，底部设有吹气口，所述混料室内设有气浮网孔板，所述气浮网孔板上设有多个喷气孔，所述进气口和所述吹气口与氮气管连接。采用特制的熔剂扩散工装将细化剂吹入熔体，粉末从扩散管吹出，实现在熔体中的均匀分布，解决了传统搅拌方式无法使熔剂分散均匀的问题。
14.在优选或可选地实施方式中，所述步骤s4中，水平连铸所用结晶器包括顺序连接的一次冷却工装、二次冷却工装和出水套，所述一次冷却工装和所述二次冷却工装的铸孔连通，所述一次冷却工装包括由外到内依次设置的第一外壳、第一内套和第一套筒，所述第一外壳和所述第一内套之间设有分隔圈，所述分隔圈将所述第一外壳和所述第一内套之间的空间分隔为第一进水腔和第一出水腔，所述第一进水腔与至少一根第一进水管相连，所述第一出水腔与至少一根第一出水管相连，所述第一内套和所述第一套筒之间的空间构成冷却腔，所述二次冷却工装包括由外到内设置的第二外壳和第二套筒，所述第二外壳和所述第二套筒之间的空间构成第二进水腔，所述第二进水腔与至少一根第二进水管相连，所述第二套筒与所述一次冷却工装之间形成第二进水通道，所述第二套筒与所述出水套之间形成第二出水通道，所述第二进水通道和所述第二出水通道与所述第二进水腔相连，所述出水套与至少一根第二出水管连接。对结晶器的结构进行改进设计，可以提高冷却强度，设计二次冷却工装提高轴向温度梯度，从而减少偏析的存在，改善材料性能。
15.在优选或可选地实施方式中，所述一次冷却工装和所述二次冷却工装的连接部位设有氮气口，所述结晶器上设有与所述氮气口连接的氮气通道。通过氮气充入可以形成气体保护，避免棒材表面氧化。
16.在优选或可选地实施方式中，所述步骤s4中，所述结晶器的冷却水进水温度为30-40℃，出水温度为50-60℃，冷却水压为0.04-0.08mpa，铸棒出口温度为300-500℃。控制结晶器的冷却水进出温差在合适范围内，保证结晶的效率和质量。
17.在优选或可选地实施方式中，所述步骤s4中，拉铸节距为5-6mm，牵引速度为200-350mm/min，停顿时间为800ms-1200ms。采用水平连铸工艺，生产效率高，制备的棒材机加工性能优异。
18.在优选或可选地实施方式中，所述铜原料为不含水分的废杂青铜。本发明特别适用于采用废杂青铜生产锡铅锌青铜棒材，挑选原料为不含水分的干料，可以防止熔体吸气，避免棒材表面产生凹坑。
19.在优选或可选地实施方式中，所述步骤s2中，中频熔化炉的温度控制在1200-1220℃，所述步骤s3中，中频熔化炉的温度控制在1100-1150℃，所述步骤s4中，保温炉的温度控制在1250-1280℃。控制在较低的温度下进行熔炼，从而降低高温熔体的吸气强度，避免出现开裂、气孔等问题。
附图说明
20.图1为本发明具体实施方式中熔剂扩散工装的结构示意图。
21.图2为本发明具体实施方式中结晶器的剖视图。
22.图3为图2中a处的局部放大图。
23.图4为本发明实施例1制备的锡铅锌青铜棒材的各元素分布图。
24.图5为本发明实施例1制备的锡铅锌青铜棒材的金相图。
25.图6为本发明对比例1制备的锡铅锌青铜棒材的外观图。
26.图7为本发明对比例1制备的锡铅锌青铜棒材的金相图。
27.附图标记说明：
28.11-混料室，12-扩散管，13-喷料孔，14-粉料输送管，15-气浮网孔板，16-氮气管，17-进料器，21-第一外壳，22-第一内套，23-第一套筒，24-分隔圈，25-第一进水腔，26-第一出水腔，27-第一进水管，28-第一出水管，29-冷却腔，31-第二外壳，32-第二套筒，33-第二进水腔，34-第二进水管，35-第二进水通道，36-第二出水通道，41-出水套，42-第二出水管，5-氮气通道，6-石墨模具。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.应注意到：相似的标记和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.本发明的具体实施方式提供一种锡铅锌青铜棒材，主要化学成分有sn 4％-6％，zn 4.5-6.0％，pb 4.0-5.7％，杂质，余量为铜，其化学成分如下表所示。
33.表1锡铅锌青铜合金材料成分表
34.snpfeznpbni其他cu4.0-6.00.01-0.05《0.34.5-6.04.0-5.7《1.5《0.1余量
35.锡铅锌青铜棒材的生产方法，包括以下步骤：
36.s1、将铜原料加入中频熔化炉中熔化。
37.具体实施例中，所用原料为废杂青铜，通过挑选，将带有水分的原料挑出，保证原料为不含水分的干料，可以防止熔体吸气，避免棒材表面产生凹坑。
38.s2、铜原料熔化后，采用熔剂扩散工装将清渣剂、精炼剂和细化剂加入中频熔化炉中，此过程中炉内的温度控制在1200-1220℃。
39.上述细化剂由氮化物、碳化物和氧化物组成，细化剂中氮化物的质量分数为20-35％，碳化物的质量分数为20-35％，氧化物的质量分数为35-50％。氮化物选自氮化钛tin、氮化铝aln中的一种或两种，碳化物选自碳化钨wc、碳化钒vc中的一种或两种，氧化物为α-al2o3。该细化剂具有超高温稳定性，在熔炼温度下可以形成异质形核，有利于细化晶粒，从
而使锡和铅分布均匀，减少偏析程度。优选地，细化剂的用量为熔体质量的0.1-0.8％。
40.熔剂扩散工装的结构如图1所示，熔剂扩散工装包括混料室11和扩散管12，混料室11与扩散管12通过粉料输送管14连接，粉料输送管14上设有阀门。混料室11用于清渣剂、精炼剂、细化剂等粉体混合，混料室11的顶部设有进料口，进料口上设置加料器。混料室11侧面设有进气口，底部设有吹气口，内部设有气浮网孔板15，气浮网孔板15上设有多个喷气孔，进气口和吹气口与氮气管16连接，氮气管16上设有阀门。扩散管12沿长度方向设有多个喷料孔13，其可以伸入熔体中，并将粉料从喷料孔13喷出。熔剂扩散工装的使用方式如下：先将熔剂从加料器加入混料室11，高压氮气(0.1-0.2mpa)从气浮网孔板15吹入混料室11，使粉体混合均匀，再通过氮气将混合熔剂吹入扩散管12中，从喷料孔13喷出，从而使熔剂在熔体中均匀分布，改善细化和精炼效果。
41.s3、从中频熔化炉中取样化验成分，取样后将温度降低至1130-1150℃，根据成分进行冲淡或补偿，选择性加入紫铜、锡锭、铅锭、锌锭；充分搅拌后进行第二次成分化验，直至化验合格，过程中熔炼温度控制在1100-1150℃。
42.s4、将铜水转移至保温炉，对保温炉内的熔体进行成分测试，保温炉的温度控制在1250-1280℃。生产过程中熔炼温度控制在较低水平，从而降低高温熔体的吸气强度，避免出现开裂、气孔等问题。采用水平连铸方式进行拉铸，拉铸节距为5-6mm，牵引速度为200-350mm/min，停顿时间为800ms-1200ms。
43.具体实施例中，拉铸所用的结晶器结构如图2和图3所示，结晶器包括顺序连接的一次冷却工装、二次冷却工装和出水套41，一次冷却工装和二次冷却工装的铸孔连通，一次冷却工装内设有石墨模具6。一次冷却工装包括由外到内依次设置的第一外壳21、第一内套22和第一套筒23，第一外壳21和第一内套22之间设有分隔圈24，分隔圈24将第一外壳21和第一内套22之间的空间分隔为第一进水腔25和第一出水腔26。第一进水腔25与两根第一进水管27相连，第一出水腔26与两根第一出水管28相连，第一内套22和第一套筒23之间的空间构成冷却腔29。冷却水从第一进水管27通入后，依次通过第一进水腔25、冷却腔29和第一出水腔26，从第一出水管28流出，由于第一内套22和第一套筒23之间的间隙很小，可以最大化强化冷却效果，从而减少锡和铅的偏析。
44.二次冷却工装包括由外到内设置的第二外壳31和第二套筒32，第二外壳31和第二套筒32之间的空间构成第二进水腔33，第二进水腔33与两根第二进水管34相连。第二套筒32与一次冷却工装之间形成第二进水通道35，第二套筒32与出水套41之间形成第二出水通道36，第二进水通道35和第二出水通道36与第二进水腔33相连，出水套41与第二出水管42连接。结晶器工作时，两根第二进水管34同时进水，可以提供高压二次水流，形成水封区域，用于强化轴向冷却和隔绝氧气的进入，多余水量从第二出水管42排出。
45.拉铸过程中，结晶器的冷却水进水温度为30-40℃，出水温度为50-60℃，冷却水压为0.04-0.08mpa，铸棒出口温度为300-500℃，控制结晶器的冷却水进出温差在合适范围内，保证结晶的效率和质量。
46.优选地，结晶器上设有氮气通道5，氮气通道5的氮气口设置在一次冷却工装和二次冷却工装的连接部位，从氮气通道5充入氮气可以形成二次气体保护，有效避免棒材表面氧化。
47.上述方法针对锡铅锌青铜棒材的部组织容易发生铅重力偏析、锡反偏析的问题设
计，采用细化晶粒结合增强冷却强度来减少偏析的产生，具体通过原料选择、向熔体中扩散添加细化剂、改变结晶器结构增强冷却强度等技术手段，实现了锡铅锌青铜棒材高效生产，能够制备出偏析程度低，表面质量好，机加工性能优异的锡铅锌青铜棒材。
48.下面结合具体实施例对本发明的技术方案和效果进行举例说明。
49.以下实施例中所用原料为废杂机械铜。实施例中抗拉延伸测试方法按照《gb/t 228-2002金属材料室温拉伸试验方法》；硬度测试方法按照《gb/t4340.1—1999金属维氏硬度试验第1部分：试验方法》；晶粒度测试方法按照《gb/t 36165-2018金属平均晶粒度的测定》；金相偏析测试方法按照《gb/t 224-2008钢的脱碳层深度测定法》。
50.实施例1
51.本实施例中锡铅锌青铜棒材的主要化学成分有sn 4.2％，zn 5.5％，pb 5.2％，余量为铜，具体化学成分如下表所示。
52.表2实施例1合金材料成分表
53.snpfeznpbnicu4.20.04-5.55.21.4余量
54.锡铅锌青铜棒材的制备方法包括以下步骤：
55.(1)挑选不含水分的废杂青铜，在1t中频熔化炉中熔化。
56.(2)铜原料熔化后，采用熔剂扩散工装将清渣剂、精炼剂和细化剂加入中频熔化炉中，细化剂由质量比为3:3:4的氮化钛、碳化钨和α-al2o3组成，此过程中炉内的温度控制在1200-1220℃。
57.(3)从中频熔化炉中取样化验成分，取样后将温度降低至1130-1150℃，根据成分进行冲淡或补偿，选择性加入紫铜、锡锭、铅锭、锌锭；充分搅拌后进行第二次成分化验，直至化验合格，过程熔炼温度控制在1100-1150℃。
58.(4)将铜水转移至保温炉，对保温炉内的熔体进行成分测试，保温炉的温度控制在1250-1280℃；采用水平连铸方式进行拉铸，拉铸节距为6mm，牵引速度为300mm/min，停顿时间为1000ms，结晶器冷却水进/出口温度40℃/50℃，冷却水压0.05mpa，铸棒出口温度400℃。
59.本实施例制备的棒材表面平整，无凹坑。分别观察材料中铜、锌、锡、铅的分布情况，结果如图4所示，表明合金中铅的重力偏析和锡的反偏析得到很好的改善，各元素分布均匀，无异常团聚现象。金相图如图5所示，可以看到α+δ共析相以及pb颗粒细化且均匀。
60.棒材测试性能如下：抗拉强度470mpa，硬度89hv，延伸率33％，晶粒度0.025um，表层反偏析层厚度0.014mm，粗糙度0.9um。
61.实施例2
62.本实施例中锡铅锌青铜棒材的主要化学成分有sn 4.4％，zn 5.6％，pb 5.0％，余量为铜，具体化学成分如下表所示。
63.表3实施例2合金材料成分表
64.snpfeznpbnicu4.40.04-5.65.0余量4.4
65.锡铅锌青铜棒材的制备方法包括以下步骤：
66.(1)挑选不含水分的废杂青铜，在1t中频熔化炉中熔化。
67.(2)铜原料熔化后，采用熔剂扩散工装将清渣剂、精炼剂和细化剂加入中频熔化炉中，细化剂由质量比为3:3:4的氮化铝、碳化钒和α-al2o3组成，此过程中炉内的温度控制在1200-1220℃。
68.(3)从中频熔化炉中取样化验成分，取样后将温度降低至1130-1150℃，根据成分进行冲淡或补偿，选择性加入紫铜、锡锭、铅锭、锌锭；充分搅拌后进行第二次成分化验，直至化验合格，过程熔炼温度控制在1100-1150℃。
69.(4)将铜水转移至保温炉，对保温炉内的熔体进行成分测试，保温炉的温度控制在1250-1280℃；采用水平连铸方式进行拉铸，拉铸节距为5-6mm，牵引速度为250mm/min，停顿时间为900ms，结晶器冷却水进/出口温度35℃/50℃，冷却水压0.06mpa，铸棒出口温度350℃。
70.本实施例制备的棒材表面平整，无凹坑，测试性能如下：抗拉强度420mpa，硬度89hv，延伸率35％，晶粒度0.03um，表层反偏析层厚度0.015mm，粗糙度1.0um。
71.实施例3
72.本实施例中锡铅锌青铜棒材的主要化学成分有sn 4.0％，zn 5.8％，pb 5.0％，余量为铜，具体化学成分如下表所示。
73.表4实施例1合金材料成分表
74.snpfeznpbnicu4.00.05-5.85.0余量4.0
75.锡铅锌青铜棒材的制备方法包括以下步骤：
76.(1)挑选不含水分的废杂青铜，在1t中频熔化炉中熔化。
77.(2)铜原料熔化后，采用熔剂扩散工装将清渣剂、精炼剂和细化剂加入中频熔化炉中，细化剂由质量比为1:2:3:4的氮化钛、氮化铝、碳化钨和α-al2o3组成，此过程中炉内的温度控制在1200-1220℃。
78.(3)从中频熔化炉中取样化验成分，取样后将温度降低至1130-1150℃，根据成分进行冲淡或补偿，选择性加入紫铜、锡锭、铅锭、锌锭；充分搅拌后进行第二次成分化验，直至化验合格，过程熔炼温度控制在1100-1150℃。
79.(4)将铜水转移至保温炉，对保温炉内的熔体进行成分测试，保温炉的温度控制在1250-1280℃；采用水平连铸方式进行拉铸，拉铸节距为5-6mm，牵引速度为350mm/min，停顿时间为1200ms，结晶器冷却水进/出口温度30℃/60℃，冷却水压0.04mpa，铸棒出口温度500℃。
80.本实施例制备的棒材表面平整，无凹坑，测试性能如下：抗拉强度470mpa，硬度88hv，延伸率33％，晶粒度0.025um，表层反偏析层厚度0.014mm，粗糙度0.9um。
81.对比例1
82.本对比例中锡铅锌青铜棒材的主要化学成分有sn 4.2％，zn 5.5％，pb 5.2％，余量为铜，具体化学成分如下表所示。
83.表5对比例1合金材料成分表
84.snpfeznpbnicu4.20.04-5.55.21.4余量
85.锡铅锌青铜棒材的制备方法包括以下步骤：
86.(1)挑选不含水分的废杂青铜，在1t中频熔化炉中熔化。
87.(2)铜原料熔化后，将清渣剂和精炼剂加入中频熔化炉中，采用压勺压入，除渣和精炼，此过程中炉内的温度控制在1200-1220℃。
88.(3)从中频熔化炉中取样化验成分，取样后将温度降低至1130-1150℃，根据成分进行冲淡或补偿，选择性加入紫铜、锡锭、铅锭、锌锭；充分搅拌后进行第二次成分化验，直至化验合格，过程熔炼温度控制在1100-1150℃。
89.(4)将铜水转移至保温炉，对保温炉内的熔体进行成分测试，保温炉的温度控制在1250-1280℃；采用水平连铸方式进行拉铸，所用结晶器为普通结晶器，拉铸节距为6mm，牵引速度为300mm/min，停顿时间为1000ms，结晶器冷却水进/出口温度40℃/50℃，冷却水压0.05mpa，铸棒出口温度400℃。
90.对比例1制备的棒材外观如图6所示，表面粗糙，呈现凹坑表相；其金相如图7所示，由α+(α+δ)+pb组成。由于棒坯在矫直后，仍存在隐性裂纹，甚至已扩展，在磨削过程中，棒材由于受到强大的周向切应力，此时遇到硬脆相，即会发生棒材表面材质成块状崩出，造成缺肉(凹坑)现象。将图5与图7对比，可以看出合金添加细化剂后，α+δ共析相以及pb颗粒较变质处理前细化和均匀，同时从细化处理前后组织可以得出，细化处理后铸棒的力学性能更加稳定且优于处理前的性能。
91.对比例1制备的棒材测试性能如下：抗拉强度300mpa，硬度68hv，延伸率18％，晶粒度0.05um，表层反偏析层厚度0.25mm，粗糙度3.2um。
92.各实施例与对比例的性能测试结果如下表所示，可以看到与对比例相比，本发明实施例制备的棒材偏析程度低，表面质量好，机加工性能明显提高。
93.表6本发明实施例和对比例的性能检测结果
[0094][0095]
最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种锡铅锌青铜棒材的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将铜原料加入中频熔化炉中熔化；s2、铜原料熔化后，采用熔剂扩散工装将清渣剂、精炼剂和细化剂加入中频熔化炉中，所述细化剂由氮化物、碳化物和氧化物组成，所述氮化物为氮化钛和/或氮化铝，所述碳化物为碳化钨和/或碳化钒，所述氧化物为α-al2o3；s3、从中频熔化炉中取样化验成分，根据成分进行冲淡或补偿，选择性加入紫铜、锡锭、铅锭、锌锭，控制合金包含以下质量百分数的成分：4.0-6.0％sn，0.01-0.05％p，<0.3％fe，4.5-6.0％zn，4.0-5.7％pb，<1.5％ni，<0.1％不可避免的杂质，余量为cu；s4、将铜水转移至保温炉后采用水平连铸方式进行拉铸，获得锡铅锌青铜棒材。2.根据权利要求1所述的锡铅锌青铜棒材的生产方法，其特征在于，所述细化剂中，所述氮化物的质量分数为20-35％，所述碳化物的质量分数为20-35％，所述氧化物的质量分数为35-50％。3.根据权利要求2所述的锡铅锌青铜棒材的生产方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述细化剂的用量为熔体质量的0.1-0.8％。4.根据权利要求1所述的锡铅锌青铜棒材的生产方法，其特征在于，所述熔剂扩散工装包括混料室和扩散管，所述混料室与所述扩散管通过粉料输送管连接，所述扩散管沿长度方向设有多个喷料孔，所述混料室顶部设有进料口，侧面设有进气口，底部设有吹气口，所述混料室内设有气浮网孔板，所述气浮网孔板上设有多个喷气孔，所述进气口和所述吹气口与氮气管连接。5.根据权利要求1所述的锡铅锌青铜棒材的生产方法，其特征在于，所述步骤s4中，水平连铸所用结晶器包括顺序连接的一次冷却工装、二次冷却工装和出水套，所述一次冷却工装和所述二次冷却工装的铸孔连通，所述一次冷却工装包括由外到内依次设置的第一外壳、第一内套和第一套筒，所述第一外壳和所述第一内套之间设有分隔圈，所述分隔圈将所述第一外壳和所述第一内套之间的空间分隔为第一进水腔和第一出水腔，所述第一进水腔与至少一根第一进水管相连，所述第一出水腔与至少一根第一出水管相连，所述第一内套和所述第一套筒之间的空间构成冷却腔，所述二次冷却工装包括由外到内设置的第二外壳和第二套筒，所述第二外壳和所述第二套筒之间的空间构成第二进水腔，所述第二进水腔与至少一根第二进水管相连，所述第二套筒与所述一次冷却工装之间形成第二进水通道，所述第二套筒与所述出水套之间形成第二出水通道，所述第二进水通道和所述第二出水通道与所述第二进水腔相连，所述出水套与至少一根第二出水管连接。6.根据权利要求5所述的锡铅锌青铜棒材的生产方法，其特征在于，所述一次冷却工装和所述二次冷却工装的连接部位设有氮气口，所述结晶器上设有与所述氮气口连接的氮气通道。7.根据权利要求6所述的锡铅锌青铜棒材的生产方法，其特征在于，所述步骤s4中，所述结晶器的冷却水进水温度为30-40℃，出水温度为50-60℃，冷却水压为0.04-0.08mpa，铸棒出口温度为300-500℃。8.根据权利要求7所述的锡铅锌青铜棒材的生产方法，其特征在于，所述步骤s4中，拉铸节距为5-6mm，牵引速度为200-350mm/min，停顿时间为800ms-1200ms。9.根据权利要求1所述的锡铅锌青铜棒材的生产方法，其特征在于，所述铜原料为不含
水分的废杂青铜。10.根据权利要求9所述的锡铅锌青铜棒材的生产方法，其特征在于，所述步骤s2中，中频熔化炉的温度控制在1200-1220℃，所述步骤s3中，中频熔化炉的温度控制在1100-1150℃，所述步骤s4中，保温炉的温度控制在1250-1280℃。

技术总结
本发明提供一种锡铅锌青铜棒材的生产方法，包括以下步骤：S1、将铜原料加入中频熔化炉中熔化；S2、铜原料熔化后，采用熔剂扩散工装将清渣剂、精炼剂和细化剂加入中频熔化炉中；S3、从中频熔化炉中取样化验成分，根据成分进行冲淡或补偿；S4、将铜水转移至保温炉后采用水平连铸方式进行拉铸，获得锡铅锌青铜棒材。本发明通过熔剂扩散工装向熔体中引入晶粒细化剂，使细化剂均匀分布在熔体中，依靠细化剂的形核作用，实现晶粒细化，获得细晶组织，从而使锡和铅分布均匀，减少偏析程度，并使晶界上的链状低熔点物质减少，枝晶问题得到解决，从而提高了材料的强度，降低表面粗糙度。降低表面粗糙度。降低表面粗糙度。


技术研发人员：欧阳好 肖金锋 彭鑫 王东 舒孟洋 沈波 华称文 朱鹏飞
受保护的技术使用者：宁波金田铜业（集团）股份有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/8/5