一種金屬纖維絲及其製作工藝的製作方法

2023-07-28 21:29:11 3

專利名稱：一種金屬纖維絲及其製作工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於金屬加工領域，具體的說是一種金屬纖維絲及其製作工藝。
背景技術：
在不鏽鋼絲的生產加工中，有時不鏽鋼絲需要加工的很細，要求其綜合性能仍然很強，不易折斷。而現有的不鏽鋼絲卻不具備這樣的條件。一種名稱為「成束拉拔的不鏽鋼纖維」，申請號為02814697.2的發明專利，公開了其組成包含鐵以及下述組分(以wt.％表示)C＜＝0.05％，Mn≤5％，Si≤2％，8％≤Ni≤12％，15％≤Cr≤20％，Mo≤3％，Cu≤4％，N≤0.05％，S≤0.03％，以及P≤0.05％。這種不鏽鋼纖維雖然能拉得很細，但在拉到一定程度後，纖維絲綜合性能不高，脆而易斷。現有的生產不鏽鋼纖維的工藝為裝管、電鍍、拉拔、退火、清洗，此工藝加工成的不鏽鋼纖維，電鍍電壓在10-12V以上，線速度較高，金屬絲拉撥易折斷，道次加工率小、退火次數多，原材料化學元素變化大，因而綜合性能不高。

發明內容
本發明的目的就是針對現有的不鏽鋼纖維絲生產中存在的缺陷，提供一種金屬纖維絲及其製作工藝，在電鍍工序中調整預鍍電壓至7伏以下，拉撥用水作潤滑劑在水箱機上拉絲，後用管道爐退火，使加工成的金屬纖維絲綜合性能大大提高。
本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種金屬纖維絲，其組成包含鐵及以下組分(以wt.％表示)
碳0.03-0.08％，錳0.20-0.46％，矽0.40-0.63％，稀土金屬鈰或鑭0.02-0.10％，鋁4.8-5.9％，鉻15-26％，銅0.05％-2％，硫0.03-0.04％，磷0.04-0.05％，鐵66-81％。
本發明的製作工藝依次包括以下工序進料、電鍍、裝管、直撥、拉拔、退火、保溫、繞線、酸洗、清洗、烘乾、入庫，電鍍工序包括以下步驟①配製清洗、預鍍、主鍍、鈍化所需鍍液，循環使充分混合至均勻；②檢查所鍍原料，分清材質、類別後裝入放線杆，依次打開清洗、預鍍、主鍍三槽鍍液；③將金屬線從放線處按串繞數依次通過清洗、預鍍、主鍍、鈍化、烘箱至收線盤；④在金屬線經過預鍍槽同時，調節預鍍電流、電壓，使電壓小於等於4伏，電流範圍100-200A，金屬線經過主鍍槽的同時，調節主鍍槽的電流、電壓，使電壓小於等於7伏，電流範圍1500-2400A；⑤金屬線串至收線盤時打開收線盤，調節其回收轉動速度，使之與主鍍機傳動速度同步。
步驟①中，預鍍溶液PH值為1.0-1.8，主鍍溶液PH值為0.5-1.2。
拉撥工序包括以下步驟①將絲頭從模孔正面按工藝流程要求規格依次穿過模子，並將模子一隻只整齊排列在模架上，至出口時在滾軸上繞3-4圈後再轉到收線筒子上；②開水箱機通電後按轉速按鈕由慢至快調節器到所需的轉速，並用自來水作潤滑劑，水箱內兩個滾軸的轉動速度控制在15-20轉/分；③拉1.14以上的絲時，需在捉頭機上拔頭。
退火工序包括以下步驟①將金屬絲放入管道爐內，溫控儀溫度設定到400℃後保溫1小時，再設定到600℃保溫1小時，待馬弗罐熱脹伸出後再進行下一階段的升溫到800℃，依次打開氨氣通氣閥、冷卻水、固定限位螺栓後開始退火；②將金屬絲的一端從盤車上拿出送進爐洞中按不同規格絲的工藝要求速度進行手工推及機械轉速收放至收線盤中；③退火結束後，切斷電源、鬆開限位螺栓、關閉冷卻水，待管道爐溫降至600℃以下後，關閉氨分解爐，最後切斷總電源，以上工序重複6-7次；④打開井式爐蓋，排列好金屬絲後蓋上爐蓋，退火過程注意保持爐內壓力基本穩定0.3兆帕，爐的內、外溫度根據不同產品規格要求進行調整、控制；⑤達到規定要求的溫度、時間後，將已退火完畢的爐膽吊出，待爐溫降至90℃取出。
本發明的優點為由於本發明採用了以上技術方案，使本發明的金屬纖維絲適宜拉拔加工，單絲直徑可達6μm，強度大於16牛/平方毫米，延伸率1.40％，退火次數降至為7次，道次加工率提高到60-70％，因而大大提高了金屬纖維絲成品的綜合性能，完全克服了原有的金屬絲拉不細、化學元素發生變化的缺點。


圖1所示為本發明的工藝流程圖；具體實施方式
實施例一一種金屬纖維絲，其組成包含以下組分(以wt.％表示)碳0.04％，錳0.25％，矽0.45％，鑭或鈰0.03％，鋁5.0％，鉻17％，銅0.06％，硫0.03％，磷0.04％，鐵77.1％。
實施例二一種金屬纖維絲，其組成包含以下組分(以wt.％表示)碳0.05％，錳0.3％，矽0.5％，鑭或鈰0.05％，鋁5.0％，鉻19％，銅0.08％，硫0.03％，磷0.04％，鐵74.95％。
實施例三一種金屬纖維絲，其組成包含以下組分(以wt.％表示)碳0.06％，錳0.36％，矽0.55％，鈰或鑭0.08％，鋁5.0％，鉻21％，銅1％，硫0.04％，磷0.05％，鐵67.12％。
實施例四一種金屬纖維絲，其組成包含以下組分(以wt.％表示)碳0.07％，錳0.4％，矽0.6％，鈰或鑭0.1％，鋁5.5％，鉻24％，銅1.5％，硫0.04％，磷0.05％，鐵67.74％。
實施例五一種金屬纖維絲，其組成包含以下組分(以wt.％表示)碳0.08％，錳0.45％，矽0.62％，鈰或鑭0.1％，鋁5.8％，鉻25％，銅1.8％，硫0.04％，磷0.05％，鐵66.06％。
本發明金屬纖維絲的製作工藝依次包括以下工序進料、電鍍、裝管、直撥、拉拔、退火、保溫、繞線、酸洗、清洗，烘乾、入庫。
具體實施時可按如下工序進行1、電鍍配製清洗、預鍍、主鍍、鈍化所需鍍液，循環使充分混合至均勻，並達到應有的酸度；預鍍溶液PH值為1.0-1.8。主鍍溶液PH值為0.5-1.2。
檢查所鍍原料，分清材質、類別後裝入放線杆，打開各清洗(水衝)點以避免不同鍍液相互摻和，依次打開清洗、預鍍、主鍍三槽鍍液；將金屬線從放線處按所規定的串繞數依次通過清洗、預鍍、主鍍、鈍化、烘箱至收線盤；在串金屬線經過預鍍槽同時，打開預鍍電流、電壓並調節到相應位置，電壓不超過4V，電流100-200A，經過主鍍槽的同時也需將主鍍槽的電流、電壓調到相應位置，電壓不超過7V，電流1500-2400A；金屬線串至收線盤時打開收線盤，調節好它的回收轉動速度，使與主鍍機傳動速度同步，不能太緊造成延伸，也不能太松而使相互纏繞影響收線。
2、裝管將一個電鍍絲筒子放在放線架上用鏍絲擰緊後放線；按裝管規格工藝要求選用銅管，把銅管進絲處用圓棒放大圓形後穿入吊緊鋼絲中，然後把鋼絲用裝管夾具擰緊；用銅滑輪具手工平行運行絲，一芯一芯地按工藝要求排列整齊。
裝管時腳踏剎車控制時不可過早或過慢，應恰到好處，以免亂絲。
裝好的絲不要松吊緊鏍絲，只要把夾具鏍絲鬆開，把裝好的絲整形，不過緊、平整均勻地拔進管子裡。
裝好的絲頭用鋼絲從中心穿進銅管結緊後，尾絲用塑料繩紮緊。
把每一根裝好的管按各種型號規格在指定位置堆放，掛上工序流程卡。
3、直拔將已裝好管的各類型規格的銅管運到縮管打頭機，按所需規格配好模具進行縮管打頭，打頭一般在15cm左右；打頭時應注意裝管尾絲不得接觸地面，絲尾應有人抓好往前送進拔出，或有木板墊著，防止髒物摻到拉拔絲上；打頭時防止旋轉現象出現；打好頭的銅管穿過規定規格的模子，一端用夾子夾緊開始拉拔；用皂片覆蓋模孔周圍使進行良好的潤滑拉拔；粗規格的需慢速拉拔，控制在5米每分鐘左右；分清型號、規格、生產號並掛好工序流程卡，按指定的位置堆放；4、拉絲根據不同原材料型號Φ1.8-Φ1.14規格只需上滾筒；最後一道工序是0.66絲除短頭子可上滾筒，長頭子須拉在筒子上；開水箱機通電後按轉速按鈕由慢至快調節器到所需的轉速，並用自來水作潤滑劑，水箱內2個滾軸的轉動速度控制在15-20轉/分；將絲頭從模孔正面按工藝流程要求規格依次穿過模子，並將模子一隻只整齊排列在模架上，至出口時在滾軸上繞3-4圈後再轉到收線筒子上；開機通電後按轉速按鈕由慢至快調節器到所需的轉速；拉 以上的絲時，需在捉頭機上拔頭；按生產號、材質、芯數、根數，過秤把每次所需拉的鐵筒子清理乾淨後再進行使用。
拉好後的絲均勻的纏繞在鐵筒子上，用粉筆作好相應的標識。
把拉好的每一檔待退火保溫絲按要求運送到井式爐退火處或運送到小機拉拔處整齊堆放，並把工序流程卡插在筒子或絲上。
5、管道爐退火接通總電源；打開氨分解爐開關按鈕，並打開排汙閥，待排汙口聞不到氨氣味後關閉排汙閥；氨分解爐要達到800℃時才能進液氨。
根據記錄本打開一組或二組工作進和工作出按鈕；例如一組在工作二組進行再生時，先打開一組工作進和工作出閥門，然後再打開二組再生進和再生出閥門，再將電器轉換開關指向II組，並調節溫控儀溫度至200℃，再調節再生流量為至少0.50NM3/n，加溫6小時後，將電器轉換開關轉向零位，待乾燥器溫度降至50℃以下時，可關閉再生流量並關閉再生的閥門待用。(24小時轉換一次)啟動電爐三組工作通電按鈕，當溫控儀溫度設定到溫400℃後保溫1小時，再設定到600℃再保溫1小時，待馬弗罐熱脹伸出後再進行下一階段的升溫到規定溫度；依次打開氨氣通氣閥、冷卻水、固定限位螺栓後開始退火；將絲的一端從盤車上拿出送進爐洞中按不同規格絲的工藝要求速度；進行手工推及機械轉速收放至收線盤中；退火結束後，切斷電源、鬆開限位螺栓、關閉冷卻水，待管道爐溫降至600℃以下後，關閉氨分解爐，最後切斷總電源；上述退火工序需重複7次。
6、保溫核對工序流程卡上產品的型號、規格無誤，將需退火已清洗晾乾的絲運到井式爐旁；打開爐蓋，然後從爐底自下而上排列好金屬絲，放好後蓋上爐蓋，擰緊螺絲；將其中的空氣抽淨後，通入保護氣體氮氣，然後用運行吊車將爐膽送入加熱爐膛內，接上自來水管後通電加熱；退火過程注意保持爐內壓力基本穩定0.3MPa，爐的內、外溫根據不同產品規格要求進行調整、控制；達到規定要求的溫度、時間後，將已退火完畢的爐膽吊出，待爐溫降至90℃，方可取出。
7、繞線分清型號、規格、生產號，理清頭子，將尺寸、規格接近的鐵軸旋緊、固定在繞線機的固定螺杆上；將金屬絲頭子(高溫絲為12個頭子，不鏽鋼絲為10個頭子)及塑料線經纏繞從模孔中穿過，直接繞滾筒上，開機進行繞線；待金屬絲繞滿滾筒後停機，每圈用塑料繩紮緊；復繞塑料線的每捆重量大小應一樣，用磅秤稱重在13~26KG，即可剪斷，如遇結頭及鐵盤上絲結束了好幾個，視情況剪斷，不一定要規定重量；已繞好塑料線的金屬絲，插好工序流程卡後堆放在指定位置。
8、酸洗將酸洗槽清洗乾淨，生產場所打掃乾淨；將所需使用的桶、工具、器具清洗乾淨無雜物後，準備待用；
表面清洗乾淨的金屬絲浸沒在已按規定濃度配好酸液的酸絲池內(一般為濃度98％的硝酸1份加水4份)；酸洗時，應經常用溫度計測量，使酸液溫度保持在50℃~65℃的範圍內，待表面鍍層溶解露出纖維後，重新換酸液酸洗，直至鍍層全部溶解不反應為止；酸洗過程應經常翻動，使反應充分、完全；用潔淨的自來水清洗至乾淨為止；放入一定濃度的鹼性溶液浸泡30分鐘，一般翻動3-5次；最後用蒸餾水清洗乾淨，塑膠袋包紮好。
9、清洗經酸洗後的絲，應分清生產號，點好根數，驗收纖維有無銅，清洗乾淨否；先用過濾自來水清洗，然後用蒸餾水清洗兩次，再用過濾自來水清洗乾淨；清洗好的纖維需放在超聲波裡煮，煮時一定要放在架子裡面，每次煮5-6分鐘；煮好的纖維還需再用蒸餾水、自來水清洗；然後把每根纖維理順套在盤車上，把絲理在塑料盤裡；拆塑料線時，不能把纖維剪斷，塑料線不能拆得太長，剪斷塑料線時，不能使塑料線屑丟在纖維裡；到超聲波裡淨絲，根據用戶要求盤花型，超聲波裡的水放一桶熱水，一盆蒸餾水，再放滿清水，一次最多能漂3根纖維；
漂洗乾淨的絲用布包好後放入脫水機內，每次脫水時擺放重量均衡的兩根絲，以減小機器的振動，無水流出時即可停機；10、烘乾烘箱溫度，316L纖維溫度控制在80-100℃，高溫纖維控制在120-140℃；根據烘箱內纖維的多少掌握烘乾時間。
11、成品包裝、入庫烘乾後的絲分清生產號、材質，收好工序流程卡；驗收每根纖維有無束斷、束毛、粘連等，如有必須整理後卷進，再包頭；所盤花紋要求平整、纖維頭明顯放於纖維上面；在稱重後貼好標籤，裝入塑膠袋，封口後入庫。
本發明還可以有其它實施方式，凡採用同等替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求保護的範圍之內。
權利要求
1.一種金屬纖維絲，其組成包含以下組分(以wt.％表示)碳0.03-0.08％，錳0.20-0.46％，矽0.40-0.63％，稀土金屬鈰或鑭0.02-0.10％，鋁4.8-5.9％，鉻15-26％，銅0.05％-2％，硫0.03-0.04％，磷0.04-0.05％，鐵66-81％。
2.如權利要求1所述的金屬纖維絲，其特徵在於其組成包含以下組分(以wt.％表示)碳0.04％，錳0.25％，矽0.45％，鑭或鈰0.03％，鋁5.0％，鉻17％，銅0.06％，硫0.03％，磷0.04％，鐵77.1％。
3.如權利要求1所述的金屬纖維絲，其特徵在於其組成包含以下組分(以wt.％表示)碳0.05％，錳0.3％，矽0.5％，鑭或鈰0.05％，鋁5.0％，鉻19％，銅0.08％，硫0.03％，磷0.04％，鐵74.95％。
4.如權利要求1所述的金屬纖維絲，其特徵在於其組成包含以下組分(以wt.％表示)碳0.06％，錳0.36％，矽0.55％，鈰或鑭0.08％，鋁5.0％，鉻21％，銅1％，硫0.04％，磷0.05％，鐵67.12％。
5.如權利要求1所述的金屬纖維絲，其特徵在於其組成包含以下組分(以wt.％表示)碳0.07％，錳0.4％，矽0.6％，鈰或鑭0.1％，鋁5.5％，鉻24％，銅1.5％，硫0.04％，磷0.05％，鐵67.74％。
6.如權利要求1所述的金屬纖維絲，其特徵在於其組成包含以下組分(以wt.％表示)碳0.08％，錳0.45％，矽0.62％，鈰或鑭0.1％，鋁5.8％，鉻25％，銅1.8％，硫0.04％，磷0.05％，鐵66.06％。
7.一種根據權利要求1所述的金屬纖維絲的製作工藝，依次包括以下工序進料、電鍍、裝管、直撥、拉拔、退火、保溫、繞線、酸洗、清洗、烘乾、入庫，其特徵在於所述的電鍍工序包括以下步驟①配製清洗、預鍍、主鍍、鈍化所需鍍液，循環使充分混合至均勻；②檢查所鍍原料，分清材質、類別後裝入放線杆，依次打開清洗、預鍍、主鍍三槽鍍液；③將金屬線從放線處按串繞數依次通過清洗、預鍍、主鍍、鈍化、烘箱至收線盤；④在金屬線經過預鍍槽同時，調節預鍍電流、電壓，使電壓小於等於4伏，電流範圍100-200安，金屬線經過主鍍槽的同時，調節主鍍槽的電流、電壓，使電壓小於等於7伏，電流範圍1500-2400安；⑤金屬線串至收線盤時打開收線盤，調節其回收轉動速度，使之與主鍍機傳動速度同步。
8.根據權利要求7所述的金屬纖維絲的製作工藝，其特徵在於所述電鍍工序的步驟①中，預鍍溶液PH值為1.0-1.8，主鍍溶液PH值為0.5-1.2。
9.根據權利要求7所述的金屬纖維絲的製作工藝，其特徵在於所述的拉撥工序包括以下步驟①將絲頭從模孔正面按工藝流程要求規格依次穿過模子，並將模子一隻只整齊排列在模架上，至出口時在滾軸上繞3-4圈後再轉到收線筒子上；②開水箱機通電後按轉速按鈕由慢至快調節器到所需的轉速，並用自來水作潤滑劑，水箱內2個滾軸的轉動速度控制在15-20轉/分；③拉1.14以上的絲時，需在捉頭機上拔頭。
10.根據權利要求7所述的金屬纖維絲的製作工藝，其特徵在於所述的退火工序包括以下步驟①將金屬絲放入管道爐內，溫控儀溫度設定到400℃後保溫1小時，再設定到600℃保溫1小時，待馬弗罐熱脹伸出後再進行下一階段的升溫到800℃，依次打開氨氣通氣閥、冷卻水、固定限位螺栓後開始退火；②將金屬絲的一端從盤車上拿出送進爐洞中按不同規格絲的工藝要求速度進行手工推及機械轉速收放至收線盤中；③退火結束後，切斷電源、鬆開限位螺栓、關閉冷卻水，待管道爐溫降至600℃以下後，關閉氨分解爐，最後切斷總電源，以上工序重複6-7次；④打開井式爐蓋，排列好金屬絲後蓋上爐蓋，退火過程注意保持爐內壓力基本穩定0.3兆帕，爐的內、外溫度根據不同產品規格要求進行調整、控制；⑤達到規定要求的溫度、時間後，將已退火完畢的爐膽吊出，待爐溫降至90℃取出。
全文摘要
本發明屬於金屬加工領域，是一種金屬纖維絲及其製作工藝，金屬纖維絲的組成包含以下組分(以wt.％表示)碳0.03－0.08％，錳0.20－0.46％，矽0.40－0.63％，稀土金屬鈰或鑭0.02－0.10％，鋁4.8－5.9％，鉻15－26％，銅0.05％－2％，硫0.03－0.04％，磷0.04－0.05％，鐵66－81％。其製作工藝依次包括以下工序進料、電鍍、裝管、直撥、拉拔、退火、保溫、繞線、酸洗、清洗、烘乾、入庫。本發明的金屬纖維絲製作工藝，適宜拉拔加工，單絲直徑可達6μm，強度大於16牛/平方毫米，延伸率1.40％，退火次數降至為7次，道次加工率提高到60－70％，因而大大提高了金屬纖維絲成品的綜合性能。
文檔編號C21D1/26GK1900345SQ20061008604
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月21日 優先權日2006年7月21日
發明者周建華 申請人:周建華