CN106001159B - 一种铜锡合金带的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铜锡合金带材的生产工艺，包括以下步骤：（1）上引连铸铜杆；（2）用连续挤压机组生产铜带坯；（3）冷轧；（4）退火；（5）清洗；（6）精轧；（7）铜带板型矫直及控制；（8）清洗钝化；（9）分切。本发明生产的铜锡合金带材性能优异，可以满足电晶体的引线架材、汽车水箱、冷冻散热片以及开关插座等领域的使用要求，且该工艺流程短、高效、节能。
Description
技术领域
本发明涉及有色金属加工技术领域，尤其涉及一种铜锡合金带的生产工艺。
背景技术
铜锡合金带广泛使用于电晶体的引线架材、汽车水箱、冷冻散热片以及开关插座。传统的铜锡合金带主要采用铸锭、加热、热轧、铣面、多道次冷轧、退火、清洗等工序。该方法工艺流程长，同时能耗高，设备投入较大。
发明内容
针对现有生产工艺存在的不足，本发明设计了一种电晶体用铜锡合金带材的生产工艺。利用该工艺生产的铜锡合金带材不仅各项性能优异，而且工艺流程短、高效、节能。
为了实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
上引连铸—连续挤压—轧制—退火—清洗—精轧—矫直—清洗—分切
本发明的技术方案是：
1.上引连铸
以A级阴极铜为原料，将阴极铜预热烘干后在熔炼装置中进行熔化，采用木炭及石墨鳞片覆盖铜液表面，采用上引连铸装置制备铜杆。
按照一定的比例向熔炼设备中添加20%的铜锡中间合金、20%的铜铬中间合金、20%的铜镁中间合金、20%的铜碲中间合金、20%的铜铱中间合金、纯银。
所述的上引连铸铜杆的成分组成为：铜、锡、铬、镁、碲、银、铱元素总含量大于99.98%，氧含量小于0.0005%。锡含量为0.11~0.12%，铬含量为0.01~0.02%，镁含量为0.001~0.005%，碲含量为0.001~0.005%，银含量为0.015~0.025%，铱含量为0.01~0.02%。
熔炼炉的温度为1200℃，采用烘干的木碳覆盖，木炭粒度为55mm~70mm，覆盖厚度250mm。保温炉的温度为1195℃，采用石墨磷片覆盖，其覆盖厚度120mm。
引杆速度300mm/min，引杆直径Ф28mm。
制备的铜杆抗拉强度为195~205MPa，延伸率为39%，导电率≥86%IACS。
2.连续挤压
以步骤1制备的铜杆为原料，采用连续挤压机组挤压铜锡合金带坯，连续挤压机转速为2.8r/min。连续挤压温度为810~820℃，铜带坯的宽度为200mm，铜带坯横向公差小于0.05mm。
3. 冷轧
采用冷轧机组对铜带坯料进行轧制，道次加工率为30%，总加工率为85~90%。
4. 退火
采用光亮退火设备对冷轧后铜带进行退火，退火温度400℃，退火时间8h。
5. 清洗
将退火后的铜带用20%氢氧化钠的碱液对铜带进行脱脂，采用20%的硫酸溶液对铜带进行酸洗，采用300目的钢丝刷抛光和600目针刷进行精抛。
6. 精轧
采用可逆液压冷轧机组对铜带进行两道次精轧，总加工率为50%。精轧后铜带的抗拉强度为420~450MPa，延伸率为5~15%。
7.矫直
对铜带进行板型矫直及控制，前张力控制在1.0-1.5KN，后张力控制在0.7-0.75KN，矫直后铜带的板型小于10I，厚度公差小于±0.003mm。
8. 清洗钝化
将矫直后的铜带进行清洗钝化，利用15%的氢氧化钠的碱液对铜带进行脱脂，脱脂储液箱采用油水分离技术，采用15%的硫酸溶液对铜带进行酸洗，采用600目的针刷粗抛光和5000目3M刷进行精抛，抛光后经70℃～80℃、0.3%～0.5%的苯丙三氮唑水溶液钝化处理。
9. 分切
采用分切设备按照客户合同要求尺寸对铜带进行分切。刀片间隙控制在0.05 mm，上下刀轴的压下量为0.1 mm，每米铜带的侧边弯曲度小于1.0mm，每米铜带的横向弯曲度小于0.1 mm，铜带扭曲度小于5°。
采用上述技术方案，具有以下优势：
1.采用A级阴极铜板为原料，合理优化其它元素含量，锡含量为0.11~0.12%，铬含量为0.01~0.02%，镁含量为0.001~0.005%，碲含量为0.001~0.005%，银含量为0.015~0.025%，铱含量为0.01~0.02%。氧含量小于0.0005%、导电率≥86%IACS。其有益效果是满足了电晶体的引线架材、汽车水箱、冷冻散热片以及开关插座等领域的使用要求。
2.采用连续挤压技术、冷轧技术、矫直技术、分切技术相结合，提供了力学性能优异的铜锡合金带，有利于后续的加工。铜锡带材的抗拉强度420~450MPa，延伸率为5~15%。每米铜带的侧边弯曲度小于1.0mm，每米铜带的横向弯曲度小于0.1 mm，铜带扭曲度小于5°。
3.本发明流程短、高效、节能。本发明与传统工艺相比节省了铸锭加热、热轧、剪边等工序，有益效果是节约能耗30%以上，成材率达到75%以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
本实施例1一种铜锡合金带材的生产流程为：
上引连铸—连续挤压—轧制—退火—清洗—精轧—矫直—清洗—分切
1.上引连铸
以A级阴极铜为原料，将阴极铜预热烘干后在熔炼装置中进行熔化，采用木炭及石墨鳞片覆盖铜液表面，采用上引连铸装置制备铜杆。
按照一定的比例向熔炼设备中添加20%的铜锡中间合金、20%的铜铬中间合金、20%的铜镁中间合金、20%的铜碲中间合金、20%的铜铱中间合金、纯银。
所述的上引连铸铜杆的成分组成为：铜、锡、铬、镁、碲、银、铱元素总含量大于99.98%，氧含量小于0.0005%。锡含量为0.11~0.12%，铬含量为0.01~0.02%，镁含量为0.001~0.005%，碲含量为0.001~0.005%，银含量为0.015~0.025%，铱含量为0.01~0.02%。
熔炼炉的温度为1200℃，采用烘干的木碳覆盖，木炭粒度为55mm~70mm，覆盖厚度250mm。保温炉的温度为1195℃，采用石墨磷片覆盖，其覆盖厚度120mm。
引杆速度300mm/min，引杆直径Ф28mm。
制备的铜杆抗拉强度为195~205MPa，延伸率为39%，导电率≥86%IACS。
2.连续挤压
以步骤1制备的铜杆为原料，采用连续挤压机组挤压铜锡合金带坯，连续挤压机转速为2.8r/min。连续挤压温度为810~820℃，铜带坯的宽度为200mm，铜带坯横向公差小于0.05mm。
3. 冷轧
采用冷轧机组对铜带坯料进行轧制，道次加工率为30%，总加工率为85~90%。
4. 退火
采用光亮退火设备对冷轧后铜带进行退火，退火温度400℃，退火时间8h。
5. 清洗
将退火后的铜带用碱液对铜带进行脱脂，采用20%的硫酸溶液对铜带进行酸洗，采用300目的钢丝刷抛光和600目针刷进行精抛。
6. 精轧
采用可逆液压冷轧机组对铜带进行两道次精轧，总加工率为50%。精轧后铜带的抗拉强度为420~450MPa，延伸率为5~15%。
7.矫直
对铜带进行板型矫直及控制，前张力控制在1.0-1.5KN，后张力控制在0.7-0.75KN，矫直后铜带的板型小于10I，厚度公差小于±0.003mm。
8. 清洗钝化
将矫直后的铜带进行清洗钝化，利用碱液对铜带进行脱脂，脱脂储液箱采用油水分离技术，采用15%的硫酸溶液对铜带进行酸洗，采用600目的针刷粗抛光和5000目3M刷进行精抛，抛光后经70℃～80℃、0.3%～0.5%的苯丙三氮唑水溶液钝化处理。
9. 分切
采用分切设备按照客户合同要求尺寸对铜带进行分切。刀片间隙控制在0.05 mm，上下刀轴的压下量为0.1 mm，每米铜带的侧边弯曲度小于1.0mm，每米铜带的横向弯曲度小于0.1 mm，铜带扭曲度小于5°。
Claims (1)
1.一种铜锡合金带材的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
（1）上引连铸：以A级阴极铜为原料，将其预热烘干后在熔炼装置中进行熔化，采用木炭、石墨鳞片覆盖铜液表面，采用牵引机组上引铜杆；在熔炼装置中添加20%的铜锡中间合金、20%的铜铬中间合金、20%的铜镁中间合金、20%的铜碲中间合金、20%的铜铱中间合金、纯银；熔炼炉的温度为1200℃，采用烘干的木炭覆盖，木炭粒度为55mm~70mm，覆盖厚度250mm；保温炉的温度为1195℃，采用石墨鳞片覆盖，其覆盖厚度120mm；上引铜杆的速度300mm/min，上引铜杆直径Ф28mm；上引铜杆含有铜、锡、铬、镁、碲、银、铱等元素，其总含量大于99.98%，氧含量小于0.0005%；锡含量为0.11~0.12%，铬含量为0.01~0.02%，镁含量为0.001~0.005%，碲含量为0.001~0 .005%，银含量为0.015~0.025%，铱含量为0.01~0.02%；上引铜杆的抗拉强度为195~205MPa，延伸率为39%，导电率≥86%IACS；
（2）连续挤压：以步骤（1）中制备的铜杆为原料，采用连续挤压机组生产铜带坯，连续挤压机转速为2 .8r/min，连续挤压温度为810~820℃，铜带坯的宽度为200mm，铜带坯横向公差小于0 .05mm；
（3）冷轧：采用冷轧机组对铜带坯料进行轧制，轧制道次加工率为30%，总加工率为85~90%；
（4）退火：采用光亮退火设备对冷轧后铜带进行退火，退火温度400℃，退火时间8h；
（5）清洗：将退火后的铜带进行清洗，采用20%氢氧化钠的碱液对铜带进行脱脂，采用20%的硫酸溶液对铜带进行酸洗，采用300目的钢丝刷抛光和600目针刷进行精抛；
（6）精轧：采用可逆液压冷轧机组对铜带进行两道次精轧，精轧总加工率为50%，精轧后铜带的抗拉强度为420~450MPa，延伸率为5~15%，所述精轧为两道次轧制；
（7）矫直：对铜带进行板型矫直及控制，矫直的前张力控制在1.0-1.5KN，后张力控制在0.7-0.75KN，矫直后铜带的板型小于10I，厚度公差小于±0.003mm；
（8）清洗钝化：将矫直后的铜带进行清洗钝化，采用15%的氢氧化钠的碱液对铜带进行脱脂，脱脂储液箱采用油水分离技术，采用15%的硫酸溶液对铜带进行酸洗，采用600目的针刷粗抛光和5000目3M刷进行精抛，抛光后经70℃～80℃、0 .3%～0 .5%的苯丙三氮唑水溶液钝化处理；
（9）分切：采用分切设备对铜带进行分切，分切的刀片间隙控制在0.05 mm，上下刀轴的压下量为0.1 mm，每米铜带的侧边弯曲度小于1.0mm，每米铜带的横向弯曲度小于0.1 mm，铜带扭曲度小于5°；
采用所述的一种铜锡合金带材的生产工艺制备的铜锡合金带，其中锡含量为0.11~0.12%，铬含量为0.01~0.02%，镁含量为0.001~0.005%，碲含量为0.001~0.005%，银含量为0.015~0.025%，铱含量为0.01~0.02%，氧含量小于0.0005%，导电率≥86%IACS；铜锡合金带材的抗拉强度420~450MPa，延伸率为5~15%；每米铜带的侧边弯曲度小于1.0mm，每米铜带的横向弯曲度小于0.1 mm，铜带扭曲度小于5°。
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