一种铜镍合金丝无变质层冶炼工艺的制作方法

本发明涉及合金丝冶炼，具体为一种铜镍合金丝无变质层冶炼工艺。

背景技术：

1、铜镍合金又称白铜，由于镍元素为稀缺元素，故以铜为基体，添加镍为合金元素，并利用铜镍之间可无限固溶的特点形成连续固溶体，从而提升其强度、硬度、电阻、耐蚀性和热电性，因此铜镍合金在各个领域都有广泛的应用，如在造船、石油、化工、建筑、电力、精密仪表、医疗器械等。

2、但在生产加工时往往随温度升高会使合金表面原组织的金相结构发生改变，从而在铜镍合金丝表面形成一层变质层，使其表面的力学性能、物理化学性能与母体材料不同，进而影响制成元件的性能，且在熔凝层内的细微裂缝和熔化层的不均匀性共同作用下铜镍合金丝的使用寿命也受较大影响。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种铜镍合金丝无变质层冶炼工艺，解决了加工时出现的变质层影响合金丝自身性能和合金丝受熔凝层裂缝及熔化层不均匀性作用而寿命降低的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：包括以下步骤：

3、s1.准备一定量氨磺酸、甲酰胺溶液和光亮电镀镍添加剂，氨磺酸可溶于水，将其依次加入烧杯容器中并加入蒸馏水进行搅拌直至氨磺酸完全溶解，再对其进行充分搅拌形成混合液a；

4、s2.将混合液a倒入镀槽并放置在超声波发生器内，将除油并水洗后的铜镍合金丝与两个阳极垂直悬挂在混合液a内；

5、s3.选定超声波和脉冲电流的参数并开启超声波发生器和脉冲电源,经过超声波发生器和脉冲电源对铜镍合金丝共同作用一定时间后,取出加工后的铜镍合金丝用清水多次冲洗并烘干备用；

6、s4.将加工后的铜镍合金丝放置在回火加热炉内进行补充回火，待冷却至室温后取出放置在喷丸机内进行喷丸处理。

7、优选的，所述s1步骤中氨磺酸占比为7％～17％，甲酰胺溶液占比为79％～89％，光亮电镀镍添加剂占比为4％。

8、优选的，所述s1步骤中氨磺酸、甲酰胺溶液和光亮电镀镍添加剂进行混合时的温度应保证为50～60度。

9、优选的，所述s2步骤中铜镍合金丝与两个阳极间间距需保持相同，间隔均为1毫米。

10、优选的，所述s3步骤中超声波发生器额定功率为400瓦，额定频率为50千赫。

11、优选的，所述s3步骤中脉冲电源额定工作电压为5～20v，波形为矩形波，脉冲宽度为40微秒，脉冲占空比为1/6～1/3。

12、优选的，所述s3步骤中超声波发生器和脉冲电源共同加工铜镍合金丝的时间设置为1～3分钟。

13、优选的，所述s4步骤中回火加热炉的补充回火温度设置为220度。

14、本发明提供了一种铜镍合金丝无变质层冶炼工艺。具备以下有益效果：

15、1、本发明利用超声波波长短，频率高，束射性能强的特点使能量集中，进而使悬浮液产生“空化”和环流作用从而推动细小的磨粒高速冲击铜镍合金丝表面，使合金丝表面的变质层出现微量的碎裂和剥蚀，实现对其表面进行抛光加工的目的，同时通过氨磺酸溶液、甲酰胺溶液和光亮电镀镍添加剂构成电解液，配合脉冲电流将变质层由表面凸起至内部逐渐溶解，从而获得与母材性质相同的表层，同样达到抛光加工的目的，且不会再次形成变质层，此外脉冲电流和超声波共同作用可以进一步缩短脉冲电流的抛光时间，并提高抛光效率，从而完全去除变质层。

16、2、本发明通过回火加热炉将铜镍合金丝在220度下进行低温回火得到回火马氏体，使其残余应力和脆性大幅降低，并保持淬火工件较高的硬度和耐磨性，且可利用回火过程中析出的碳化物使熔凝层中的裂纹焊合，从而避免长期使用后出现断裂的情况，并利用喷丸机进行喷丸处理，以清除铜镍合金丝表面的细微熔滴和连续性、均匀性很差的熔化层，同时在无数钢丸的锤击下使合金丝表面出现微小凹陷进而产生塑性形变，在无数凹陷重叠下产生一个均匀的残余压应力层，从而促使残余应力由拉应力转化为压应力，当零件承受载荷时可以抵消一部分应力从而有效地提高耐磨性和疲劳强度，延长铜镍合金丝的安全使用寿命。

技术特征：

1.一种铜镍合金丝无变质层冶炼工艺，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种铜镍合金丝无变质层冶炼工艺，其特征在于：所述s1步骤中氨磺酸占比为7％～17％，甲酰胺溶液占比为79％～89％，光亮电镀镍添加剂占比为4％。

3.根据权利要求1所述的一种铜镍合金丝无变质层冶炼工艺，其特征在于：所述s1步骤中氨磺酸、甲酰胺溶液和光亮电镀镍添加剂进行混合时的温度应保证为50～60度。

4.根据权利要求3所述的一种铜镍合金丝无变质层冶炼工艺，其特征在于：所述s2步骤中铜镍合金丝与两个阳极间间距需保持相同，间隔均为1毫米。

5.根据权利要求3所述的一种铜镍合金丝无变质层冶炼工艺，其特征在于：所述s3步骤中超声波发生器额定功率为400瓦，额定频率为50千赫兹。

6.根据权利要求3所述的一种铜镍合金丝无变质层冶炼工艺，其特征在于：所述s3步骤中脉冲电源额定工作电压为5～20v，波形为矩形波，脉冲宽度为40微秒，脉冲占空比为1/6～1/3。

7.根据权利要求3所述的一种铜镍合金丝无变质层冶炼工艺，其特征在于：所述s3步骤中超声波发生器和脉冲电源共同加工铜镍合金丝的时间设置为1～3分钟。

8.根据权利要求3所述的一种铜镍合金丝无变质层冶炼工艺，其特征在于：所述s4步骤中回火加热炉的补充回火温度设置为220度。

技术总结本发明提供一种铜镍合金丝无变质层冶炼工艺，涉及合金丝冶炼技术领域。该一种铜镍合金丝无变质层冶炼工艺，包括以下步骤：S1.准备氨磺酸、甲酰胺溶液和光亮电镀镍添加剂；S2.倒入镀槽并放置在超声波发生器内，将铜镍合金丝与两个阳极悬挂在混合液A内；S3.选定超声波和脉冲电流的参数并开启超声波发生器和脉冲电源；S4.对铜镍合金丝进行回火和喷丸处理。通过超声波推动细小的磨粒冲击铜镍合金丝表面，利用电解液配合脉冲电流使变质层溶解，实现对其表面进行抛光加工的目的，且不会再次形成变质层，此外通过回火使铜镍合金丝残余应力和脆性大幅降低，并利用喷丸处理使合金丝表面产生塑性形变，从而有效提高耐磨性和疲劳强度。技术研发人员：叶明华,陆叶佳,叶晓峰,张国强受保护的技术使用者：常熟市电热合金材料厂有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20