CN102240695A - 一种优质铜异型材高效环保生产新工艺 - Google Patents

Abstract

本发明是一种优质铜异型材高效环保生产新工艺，使用阴极铜、紫杂铜为主要原料，通过一次熔炼、除气、除渣；二次除气、除渣、微量稀土金属合金改造晶相组织、上引杆坯(在线检测氧含量)、杆坯综和技术性能检测、攻克了复杂截面异型铜材“连续挤压”工艺中的工艺参数控制、模具设计与加工、Conform连续挤压机配套工装改进等多项关键技术，形成了以阴极铜、紫杂铜为原材料，包括稀土复合精炼、上引连铸、Conform连续挤压及宽展模具、液压制头、定径拉拔等多项创新技术的成套集成工艺技术，开发并批量生产出具有表面光洁、电阻率低、力学性能优良、性能稳定。其中：Cu+Ag≥99.90％；含氧量≤7.5ppm；电导率≥98％IACS；硬度HB≥95；伸长率≥8％；抗拉强度≥350MPa；加工尺寸精度≥0.01mm；最大宽厚比达41.7；产品成品率达≥96％的多种规格的电子接插元件用铜异型材。

Description

一种优质铜异型材高效环保生产新工艺

技术领域：本发明涉及一种各种形状铜异型材生产新工艺。

背景技术：异型铜材是具有非圆形和矩形横截面的铜或铜合金制品。

其传统工艺流程：原材料(铜)→剪截→配料→熔化→精炼→保温→上引连铸→冷轧→园模冷拨→轧扁→退火→异型模冷拨→退火→异型模冷拨→产品。生产工艺流程复杂，产品质量很难控制，铜资源浪费大，且成品率较低，一般在80％左右。尤其是形状复杂的异型铜材更是无法满足我国工业发展的需求。

发明内容：本发明的目的就是针对上述现状提供一种铜异型材生产新工艺。该工艺生产铜异型材具有成品率高、组织致密、金相组织优良、节能环保，利于产品后续加工等特点。

本发明的目的可以通过以下方案来实现。

本发明的目的可以通过以下方案实现：

按照异型铜材产品，氧含量控制在7.5ppm以下的要求，首先要生产满足上述条件的无氧杆坯。我们使用单独的大炉量的熔炼炉(容量1吨/炉)，先将电解铜20％、紫杂铜80％共700Kg放入感应炉中，待电解铜、紫杂铜原料完全熔化后加入稀土精炼剂，在感应炉中熔体自行完成充分搅拌，熔炼渣经排渣通道被排出，上引连铸圆杆用于后续的连挤压和连轧工艺试验。并在该炉内进行充分的除气、除渣，采用木炭覆盖(覆盖厚度180毫米)。为了除气、除渣，我们还在熔炼过程中添加了复合除渣剂，按铜熔体中加入中间合金Cu-15RE0.2-0.3％(稀土RE含量为14.5-15.5％，阴极铜为85.5-84.5％)；在晶相形成过程，为了晶相组织致密、晶粒细化、减少晶内(晶界)间各类物质，然后将经除气、除渣的熔体注入还原炉。并在还原炉内，进行二次除气(木炭厚度200毫米)，然后注入保温炉上引杆坯，生产出合格优良的无氧杆坯。并通过对连续挤压机的配套工装进行了创新性改进，主要包括：a、出料口改进：增大Conform机出料口面积，以利于宽厚比大的异型材扩展成形，满足异型材生产要求；b、模座改进：增加模座的深度，提高模具的刚度，从而使其使用寿命得到提高；c、收线方式改进：将原Conform连续挤压机的收线成圈装置改为在线定尺切割装置，从而更好地保证了铜异型材产品的几何精度，并提高了生产效率。通过采用合理的宽展模设计，连续挤制出最大宽厚比达41.7；。其中：Cu+Ag≥99.90％；含氧量≤7.5ppm；电导率≥98％IACS；硬度HB≥95；伸长率≥8％；抗拉强度≥350MPa；加工尺寸精度≥0.01mm；最大宽厚比达41.7；产品成品率达≥96％的多种规格的电子接插元件用铜异型材。并通过采用一种偏心设计方法，确保连续平直地挤出最多有6个台阶的大规格梯排铜异型材。

本发明的工艺流程如下：

原材料(铜)→剪截→配料→熔化→精炼→保温→上引连铸→连续挤压→在线切割→拉拨→产品检验→入库。

Claims (4)

1.一种优质铜异型材高效环保生产新工艺，该工艺通过对熔炼设备、熔炼工艺的改进，生产高品质的无氧铜杆坯。并通过对连续挤压机液压系统、控制系统和模具设计等方面的改进和突破，生产最大宽厚比达41.7高品质的铜异型材。

2.如权利要求1所述优质铜异型材的熔炼过程中，采用二次除气、除渣。第一次除气、除渣在熔炼炉内，采用木炭覆盖(覆盖厚度200毫米)。

3.如权利要求1所述无氧高导铜棒的熔体在还原炉进行第二次除气、除渣，采用采用木炭覆盖(厚度180毫米)。

4.如权利要求1所述，为了保证晶相组织的致密和细化，在还原炉内的熔体中加入微量Cu-15RE中间合金(稀土RE含量为14.5-15.5％，阴极铜为85.5-84.5％)，加入量为1000kg熔体加入2-3kg Cu-RE中间合金。