一种海洋工程用大口径铜镍合金管生产工艺技术领域
本发明属于金属管加工技术领域，具体涉及一种大口径铜镍合金管的生产工艺。
背景技术
大口径薄壁无缝铜镍合金管具有优异的抗海水腐蚀等有益性能而在海洋工程领
域具有较好的应用前景。目前对于管径大于324mm以上无缝薄壁铜镍合金管的生产工艺还
不完善，尤其是热处理过程中，由于铜管管径大刚度差，管体容易出现弯曲、椭圆等变形现
象，在中间热处理之后就需要到矫直机上进行整形，增加了工序，不仅增加了生产加工成本
而且所生产出的铜管品质不佳。
铜管生产过程中热处理是一项很重要的工序，热处理是通过热处理炉完成的。大
口径铜管在进入热处理炉后，由于铜管口径较大容易形成炉内气压负压差，炉内容易出现
空气倒流的情形，铜合金管内壁先被氧化后在还原气体氛围中发生还原，最后在铜合金管
内壁形成表层的铜箔，该过程也对铜合金管造成影响，是制约大口径薄壁铜合金生产的重
要因素之一。由于要满足大口径的进料要求，热处理炉的炉膛就要设计得更大，外泄的热能
和保护气氛更多，增加了能耗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种海洋工程用大口径铜
镍合金管生产工艺，管径可达368～419mm，壁厚为3.5～5.5mm，能够减少中间整形的次数，
提高铜管的品质。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种海洋工程用大口径铜镍合金管生
产工艺，包括如下步骤
1）熔铸：采用半连续铸造，制备出直径为340mm的铜镍合金铸坯；
2）挤压：将铜镍合金铸坯进行水封挤压得壁厚为10～16mm、管径为180～260mm的铜镍
合金挤压管；
3）酸洗：去掉铜镍合金挤压管上的氧化皮；
4）一次拉伸：将铜镍合金挤压管作扩径减壁拉伸，拉伸2～3道次，单道次扩径比例为8
～15%，道次减壁量为5～10%；
5）中间热处理：将一次拉伸后的管坯送入热处理炉进行中间热处理，热处理温度750～
880℃；
6）二次拉伸：将经过中间热处理的铜镍合金管再作扩径减壁拉伸，拉伸2～3道次，获得
壁厚为4.5～8.0mm，管径为324～419mm的铜镍合金成品管；
7）成品热处理：将二次拉伸后的铜镍成品管送入热处理炉进行成品热处理，热处理温
度700～850℃；
8）精整：对热处理后的铜镍合金成品管进行矫直、定尺。
中间热处理和成品热处理所采用的热处理炉包括炉体，所述炉体的一端为进料口
另一端为出料口，炉体上布置有保护气体进气管路和炉体炉膛保护气氛溢流回收管路，炉
体进料口前端设置有锁气室，所述锁气室和炉体相连通，铜管由所述锁气室再进入炉体的
内腔。
优选地，所述锁气室也布置保护气体进气管路和炉体炉膛保护气氛溢流回收管
路，以便在锁气室内也通入保护气体。
优选地，所述锁气室内设置有气帘，避免空气倒流进锁气室内部。
与现有技术相比，本发明的优点在于：提供了一种大口径铜合金管的生产工艺，方
法流程简单，消除了大口径铜合金管在热处理过程中容易弯曲、椭圆的现象，同时能够有效
避免热处理过程中空气倒流的现象，消除大口径铜合金管内壁形成铜箔的缺陷，提高热处
理后铜合金管的品质，确保管体强度。
本申请生产工艺能够适用于大口径薄壁铜管的制造，铜管的生产管径可达368mm、
419mm，壁厚为4.5～8.0mm。
附图说明
图1为本发明实施例中热处理炉的结构示意图；
图2为本发明实施例中锁气室的局部示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
大口径薄壁铜镍合金管的制造工艺，包括如下步骤
1）熔铸：采用半连续铸造，制备出直径为340mm的铜镍合金圆铸坯；
2）挤压：将铜镍合金圆铸坯挤压得壁厚为16mm、管径为240mm的铜镍合金挤压管坯；
3）酸洗：去掉铜镍合金挤压管坯上的氧化皮；
4）一次拉伸：将铜镍合金管坯作扩径减壁拉伸，拉伸2～3道次，单道次扩径比例介于8
～15%，道次减壁量介于5～10%；
5）中间热处理：将一次拉伸后的管坯送入热处理炉进行中间热处理，热处理温度800～
850℃；
6）二次拉伸：将经中间热处理后的铜镍合金管坯再作扩径减壁拉伸，拉伸2～3道次，获
得壁厚为5.5mm，管径为368mm的铜镍合金管坯；
7）成品热处理：将二次拉伸后的管坯送入热处理炉进行成品热处理，热处理温度700～
730℃；
8）精整：对铜镍合金圆管进行矫直、定尺获得大口径薄壁铜管。
如图1和图2所示，本实施例中的热处理炉包括炉体1，炉体1的一端为进料口，另一
端为出料口，炉体1上布置有保护气体进气管路和炉体炉膛保护气氛溢流回收管路。炉体1
进料口前端设置有锁气室2，锁气室2和炉体相1连通，铜管由轨道先进入锁气室2再进入炉
体1内腔。
锁气室2布置有保护气体进气管路和炉体炉膛保护气氛溢流回收管路，且采用底
部进气、顶部炉体内溢出保护气氛回收的方式。再来，锁气室周壁设置有保温层2.1，从炉体
1内溢出的热能被聚集在锁气室2内，对铜管形成预热作用，降低了热能损失，提高热利用
率。锁气室2内设置有若干气帘2.2，避免空气倒流进锁气室内部。
热处理炉通过在热处理炉体前端设置锁气室，能够有效避免热处理过程中空气倒
流的现象，消除大口径铜合金管热处理过程中管内壁形成铜箔的缺陷，提高热处理后铜合
金管的品质，并且锁气室能够对铜合金管预热，减少铜合金管的变形，并提高热效率。
实施例2
1）熔铸：采用半连续铸造，制备出直径为340mm的铜镍合金圆铸坯；
2）挤压：将铜镍合金圆铸坯进行水封挤压得壁厚为10mm、管径为260mm的铜镍合金管
坯；
3）酸洗：去掉铜镍合金挤压管坯上的氧化皮；
4）一次拉伸：将铜管坯作扩径减壁拉伸，拉伸2～3道次，单道次扩径比例介于10～15%，
道次减壁量介于8～10%；
5）中间热处理：将一次拉伸后的管坯送入热处理炉进行中间热处理，热处理温度800-
850℃；
6）二次拉伸：将铜管坯再作扩径减壁拉伸，拉伸2～3道次，获得壁厚为3.5mm，管径为
419mm的铜合金成品管；
7）成品热处理：将二次拉伸后的管坯送入热处理炉进行成品热处理，热处理温度750-
780℃；
8）精整：对铜圆管进行矫直、定尺获得大口径薄壁铜管。
本实施例中间热处理和成品热处理均在与实施例1相同的热处理炉中进行。
实施例3
1）熔铸：采用半连续铸造，制备出直径为340mm的铜镍合金铸坯；
2）挤压：将铜镍合金铸坯挤压得壁厚为14mm、管径为180mm的铜镍合金管坯；
3）酸洗：去掉铜镍合金管坯上的氧化皮；
4）一次拉伸：将铜镍合金管坯作扩径减壁拉伸，拉伸2～3道次，单道次扩径比例介于6
～12%；
5）中间热处理：将一次拉伸后的管坯送入热处理炉进行中间热处理，热处理温度800-
850℃；
6）二次拉伸：将铜镍合金管坯再作扩径减壁拉伸，拉伸2～3道次，获得壁厚为5mm，管径
为324mm的铜镍合金成品管；
7）成品热处理：将二次拉伸后的管坯送入热处理炉进行成品热处理，热处理温度700-
730℃；
8）精整：对铜圆管进行矫直、定尺获得大口径薄壁铜管。
本实施例中间热处理和成品热处理均在与实施例1相同的热处理炉中进行。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换
方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。