CN106435257A - 一种铜带的生产配方及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜带的生产配方及其制备方法，包括以下工序：配料、熔铸、轧制、退火、酸洗、精整、成品包装和运输全覆盖工序，其配料含有铅、铁、锡、镍、铜、磷、锌，且铅含量≤ 0.01％、铁含量≤ 0.02％、锡含量≤ 0.02％、镍含量≤ 0.02％、磷含量为 0.001‑0.003％、铜含量为63.0‑64.5％，余量为锌；通过在每个工序中改进现有的制备技术，使得本发明加工生产的铜带成份及其性能更加稳定，既提高了效率又节省了能耗，避免传统铜带生产效率低，性能差，费时长等问题。

Description

一种铜带的生产配方及其制备方法

技术领域

本发明涉及铜带制备技术领域，具体为一种铜带的生产配方及其制备方法。

背景技术

铜带是使用最为广泛，在铜制品中价格最为低廉的一个产品，黄铜不仅有很好的深冲拉伸效果，由于有价格比较优势，近年来在接插件领域的使用越来越广泛，接插件要求黄铜表面硬度必须达到HV170-190，甚至超过190，这个硬度已经是二元合金黄铜的极限，由于加工率很大，带来的后果是铜带板型很难控制，剪切后产生侧弯，影响客户使用。传统的改变铜带硬度的做法是通过轧制手段，增多加工道次，提升加工率来实现，这种做法在加工过程中容易增加铜表面缺陷的概率，且由于铜本身存在加工极限，轧制到一定程度会损伤铜带导制材料报废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铜带的生产配方及其制备方法，具备加工硬度高，成品铜带性能好以及运输方便等优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铜带的生产配方，包括以下工序：配料、熔铸、轧制、退火、酸洗、精整、成品包装和运输全覆盖工序，其配料锌及其它微量元素，且铅含量≤ 0.01％、铁含量≤ 0.02％、锡含量≤ 0.02％、镍含量≤ 0.02％、磷含量为 0.001-0.003％ 、铜含量为63.0-64.5％，余量为锌。

一种铜带的生产制备方法，包括以下步骤：

（1）将铅、铁、锡、镍、铜、磷和锌原料按上述比例配比添加到1084度的熔铸炉中，并在熔铸炉上添加用于吸取粉尘及粉末的抽吸装置；

（2）采用天燃气高温加热系统的加热轧制设备对铜带原料进行热轧，并在轧机传动辊处添加冷却液系统；

（3）用锡纸包裹紫铜薄带，采用温控法对产品进行低温回火，并在回火后采用拉弯矫直技术辅以结晶器强冷工艺处理；

（4）采用BONDERITEM-CR225溶液对退火后的铜带进行酸洗；

（5）采用公差检测仪对酸洗后的铜带的厚度进行检测和标注，并在后序工序中对超差部分进行剔除；

（6）采用定制的铁制铁芯对铜带进行缠绕，并通过PVC膜包装纸，订制帆雨布小型包装套对铜带进行成品包装和运输。

优选的，拉弯矫直技术采用五辊阻尼建张的纵剪机进行矫直和压平。

优选的，1084度为铜的基本熔点，在熔铸炉中先添加铜原料，后加锡、锌等金属原料。

优选的，铜带在建立张力和尾部张力消失前采用衬纸工艺处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本铜带的生产配方及其制备方法，通过在熔铸工序中的熔铸炉上添加抽吸装置，可以吸取粉尘及空气中粉末，保证铜带成份及其稳定性能。

2、本铜带的生产配方及其制备方法，在轧制工序中，采用天燃气高温加热系统代替传统的煤油加热系统，其具备环保及加热性能更佳，而且使得铜带加热更充分，减少含量杂质，保证性能；同时，在轧机传动辊处添加冷却液系统，可以及时冷却高速运转带来的高温，提高轧制力，改善铜性能。

3、本铜带的生产配方及其制备方法，在退伙工序中，用锡纸包裹紫铜薄带，使其在进行加热过程中，具有更快的升温性，同时使铜带性能均匀一致，达到普通加热方法所达不到的性能，具有很好的节能效果；另外采用温控法将产品低温回火减少了生产过程中铜带表面过多的接触加工，表面质量得到提升、同时使得加工硬度能够进一步提高，满足更多客户的要求；并在回火后采用拉弯矫直技术辅以结晶器强冷工艺处理，可以最大程度减少偏析现象，既提高了效率又节省了能耗。

4、本铜带的生产配方及其制备方法，在酸洗工序中，采用BONDERITEM-CR225代替铬酸盐溶液来实施钝化步骤，内含有的六价铬成份能对材料的清洗起作用，更好保护铜带表面，起光亮作用，满足高表面铜带要求。

5、本铜带的生产配方及其制备方法，在精整工序中，采用公差检测仪对酸洗后的铜带的厚度进行检测和标注，对超差部分在精整工序中予以剔除，并将监测数据打印，使得纵剪机在剪切宽度的同时对产品的厚度又做了一次复检，更好保障公差数据的可靠性，提高对产品的审核效率。

6、本铜带的生产配方及其制备方法，在成品包装和运输全覆盖工序中，采用定制的铁制铁芯对铜带进行缠绕相较于传统纸制纸芯，寿命更长，更平整，光洁以保证不会因纸芯原因给铜带带来凹点、划伤等缺陷；并通过PVC膜包装纸，订制帆雨布小型包装套对铜带进行成品包装和运输，使其专用于雨天出货，以防止因被雨淋湿，材料氧化报废的情况，为材料的安全运输打上了双保险。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行亲楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种铜带的生产配方，包括以下工序：配料、熔铸、轧制、退火、酸洗、精整、成品包装和运输全覆盖工序，其配料含有微量元素铅、铁、锡、镍，且铅含量≤ 0.01％、铁含量≤ 0.02％、锡含量≤ 0.02％、镍含量≤ 0.02％、磷含量为 0.001-0.003％ 、铜含量为63.0-64.5％，余量为锌。

一种铜带的生产制备方法，包括以下步骤：

（1）将铜和锌原料按上述比例配比添加到1084度的熔铸炉中，先将铜熔化,同时将锌预热到300度后加入熔炉中,以减少因氧化锌的挥发而造成环境污染;并在熔铸炉上添加用于吸取粉尘及粉末的抽吸装置；经除气后转炉进行浇铸,浇铸时做好液面覆盖, 辅以结晶器强冷工艺处理,以防止吸入空气造成铸坯气孔。其1084度为铜的基本熔点，在熔铸炉中先添加铜原料，后加锌等金属原料，由于金属原料及金属粉末作为脱氧剂的类似木炭之类的黑色粉尘会飘散在生产车间中，通过在熔铸炉上添加抽吸装置，可以吸取粉尘及空气中粉末，保证铜带成份及其稳定性能。

（2）采用天燃气加热系统对铜带坯料进行加热，代替传统的煤油加热系统，其具备环保及加热性能更佳，而且使得铜带加热更充分，减少含量杂质，保证性能；同时，在热轧机传动辊处添加冷却液系统，对轧辊进行强制冷却,从而保证热轧板型符合要求并延长轧辊的使用寿命；可以及时冷却高速运转带来的高温，提高轧制力，改善铜性能。

（3）中间退火时用锡纸包裹薄铜带，使其在进行加热过程中，具有更快的升温性，同时使铜带性能均匀一致，达到普通加热方法所达不到的性能，具有很好的节能效果，避免传统的直接将铜带置于退火炉中加热，由于材料厚度过薄，一旦温度上升过慢或加工时间稍长就会造成铜带粘结的情况；

其次，采用再结晶温度以下的低温对产品进行回火，铜带的性能控制法是通过加工道次，利用加工率来实现，这种做法在加工过程中容易增加铜带板型缺陷的概率，且由于铜本身存在加工极限，轧制到一定程度会导致材料产生严重的纤维化、横向塑性消失从而使材料报废，采用温控法将产品低温回火，减少了生产过程中铜带因冷作硬化造成的应力集中，导致板型变差，分剪时产生较大的侧弯，表面质量得到提升、同时使得加工硬度保持不变，而延伸能够有所提高，以满足更多客户的要求；并在回火后采用拉弯矫直技术使其应力均匀分布，从而确保分切后侧弯控制在1.5mm/m，对有深冲拉伸的要求，还可采取瞬时高温退火急速冷却的工艺，从而确保产品在拉伸后不出现晶粒粗大的现象。

传统铜带分切的纵剪机利用气囊或液压摩擦建张，这类张力方式是结构简单便于调节张力的大小，但是容易产生铜带表面划伤等问题；利用拉弯矫直原理设计的五辊阻尼张力台的纵剪机进行分剪矫直和压平，既能满足张力效果，又能消除表面划伤、边部毛刺，对表面、侧弯、边部毛刺要求高的产品，效果十分明显。

在铜带在建立张力和尾部张力消失前均采用衬纸工艺处理，因为铜带其良好的导电性及塑形性，越来越多的被用于复合形铜带基材使用需要经过电镀这一步骤，电镀种类五花八门，镀锡、镀镍，甚至镀金、镀银，这样就对铜材表面平整性以及表面小划伤，凹坑等小缺陷提出了极为严苛的要求；生产管控中可以严格清洁铜带所需经过的轧辊、刀面、托架等生产工具来避免表面缺陷的产生，但是在放卷及收卷过程中由其是铜带在建立张力和尾部张力消失时铜带与铜带之前不可避免会产生层与层之间滑移摩擦，引起表面缺陷，为了避免铜带在建立张力时和尾部张力消失时铜带表面滑动时造成的擦伤，采用衬纸工艺处理，可以减少铜带表面因为滑移摩擦造成的表面缺陷，改善铜带表面质量；

另外，市场上用量较多的是锡青铜和铁青铜，由于锡青铜在熔铸时极易产生偏析现象，为了避免因为锡元素的偏析造成产品性能不均，以往大都采取铸坯均匀化退火以消除偏析现象，但均匀化退火时间长、能耗大，有些厂采用电子搅拌技术来改善偏析，效果也不尽理想，通过采取拉-停-退，并辅以结晶器强冷工艺可以最大程度减少偏析现象，既提高了效率又节省了能耗。

（4）采用BONDERITEM-CR225溶液对退火后的铜带进行酸洗；传统工艺采用铬酸盐溶液来进行表面酸洗还原使铜带表面消除一些前道加工过程中带下来的杂质及油污，此方法清洗会留有表面残留，可能带来的结果就是部分氧化或表面性能不均，应付普通的冲压品或锻造品可能问题不大，但随着现今铜带加工手段的多样化，对铜带基材的要求也不断提高，如一款C19400的产品要求表面无划伤更需表面具备一定光亮度，感光性能好，因为在其加工过程中通过光感仪能直接将零件轮廓影像投射在材料表面上，印射出范围之后通过酸制化学品的腐蚀方法来得到加工品，因此原先对材料表面仅是防氧化这一点已无法满足该类产品的要求；采用BONDERITEM-CR225代替铬酸盐溶液来实施钝化步骤，内含有的六价铬成份能对材料的清洗起作用，更好保护铜带表面，起光亮作用，满足高表面铜带要求。

（5）采用公差检测仪对酸洗后的铜带的厚度进行检测和标注，并在后序工序中对超差部分进行剔除；现代轧机的厚度控制有两种方式：即接触式和非接触式，非接触式中又分为涡流测厚和射线测厚，但无论哪种测厚方式，在线投入测厚时都会受到震动、温度变化、响应速率、或者成分波动的影响，从而导致产品公差的波动，由于轧机速度一般在200-300m/S，最快的速度可以达到600m/S以上，产品厚度超差的波动的显示稍纵即逝，很难精准定位超差范围；因此，在后道精整工序上加装了公差检测仪，对超差部分在精整工序中予以剔除，并将监测数据打印，使得纵剪机在剪切宽度的同时对产品的厚度又做了一次复检，更好保障公差数据的可靠性，提高对产品的审核效率。

（6）采用定制的铁制铁芯对铜带进行缠绕；随着工艺的不断进步及市场价格的激烈竞争，对材料的使用有很明显的减薄化发展，惯用的强度较高的硬板纸心在反复使用后难免存在表面磨损，变形的情况，纸心表面的光洁不好导致薄带材缠绕上去会对表面造成凹坑，通过采用定制铁制铁芯，相较于传统纸制纸芯，寿命更长，更平整，光洁以保证不会因纸芯原因给铜带带来凹点、划伤等缺陷；并通过PVC膜包装纸，订制帆雨布小型包装套对铜带进行成品包装和运输，使其专用于雨天出货，以防止因被雨淋湿，材料氧化报废的情况，为材料的安全运输打上了双保险。

综上所述：本铜带的生产配方及其制备方法，通过在熔铸工序中的熔铸炉上添加抽吸装置，可以吸取粉尘及空气中粉末，保证铜带成份及其稳定性能；在轧制工序中，采用天燃气高温加热系统代替传统的煤油加热系统，其具备环保及加热性能更佳，而且使得铜带加热更充分，减少含量杂质，保证性能；同时，在轧机传动辊处添加冷却液系统，可以及时冷却高速运转带来的高温，提高轧制力，改善铜性能；在退伙工序中，用锡纸包裹紫铜薄带，使其在进行加热过程中，具有更快的升温性，同时使铜带性能均匀一致，达到普通加热方法所达不到的性能，具有很好的节能效果；另外采用温控法将产品低温回火减少了生产过程中铜带表面过多的接触加工，表面质量得到提升、同时使得加工硬度能够进一步提高，满足更多客户的要求；并在回火后采用拉弯矫直技术辅以结晶器强冷工艺处理，可以最大程度减少偏析现象，既提高了效率又节省了能耗；在酸洗工序中，采用BONDERITEM-CR225代替铬酸盐溶液来实施钝化步骤，内含有的六价铬成份能对材料的清洗起作用，更好保护铜带表面，起光亮作用，满足高表面铜带要求；在精整工序中，采用公差检测仪对酸洗后的铜带的厚度进行检测和标注，对超差部分在精整工序中予以剔除，并将监测数据打印，使得纵剪机在剪切宽度的同时对产品的厚度又做了一次复检，更好保障公差数据的可靠性，提高对产品的审核效率；在成品包装和运输全覆盖工序中，采用定制的铁制铁芯对铜带进行缠绕相较于传统纸制纸芯，寿命更长，更平整，光洁以保证不会因纸芯原因给铜带带来凹点、划伤等缺陷；并通过PVC膜包装纸，订制帆雨布小型包装套对铜带进行成品包装和运输，使其专用于雨天出货，以防止因被雨淋湿，材料氧化报废的情况，为材料的安全运输打上了双保险。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种铜带的生产配方，包括以下工序：配料、熔铸、轧制、退火、酸洗、精整、成品包装和运输全覆盖工序，其配料含有铅、铁、锡、镍、铜、磷、锌，且铅含量≤ 0.01％、铁含量≤0.02％、锡含量≤ 0.02％、镍含量≤ 0.02％、磷含量为 0.001-0.003％ 、铜含量为63.0-64.5％，余量为锌。

2.一种铜带的生产制备方法，包括以下步骤：

（1）将铜和锌原料按上述比例配比添加到1084度的熔铸炉中，并在熔铸炉上添加用于吸取粉尘及粉末的抽吸装置；

（2）采用天燃气高温加热系统对铜带原料进行加热，并在轧机传动辊处添加冷却液系统；

（3）用锡纸包裹紫铜薄带，采用温控法对产品进行低温回火，并在回火后采用拉弯矫直技术辅以结晶器强冷工艺处理；

（4）采用BONDERITEM-CR225溶液对退火后的铜带进行酸洗；

（5）采用公差检测仪对酸洗后的铜带的厚度进行检测和标注，并在后序工序中对超差部分进行剔除；

（6）采用定制的铁制铁芯对铜带进行缠绕，并通过PVC膜包装纸，订制帆雨布小型包装套对铜带进行成品包装和运输。

3.根据权利要求2所述的一种铜带的生产制备方法，其特征在于，拉弯矫直技术采用五辊阻尼建张的纵剪机进行矫直和压平。

4.根据权利要求2所述的一种铜带的生产制备方法，其特征在于，1084度为铜的基本熔点，在熔铸炉中先添加铜原料，后加锌等金属原料。

5.根据权利要求2所述的一种铜带的生产制备方法，其特征在于，铜带在建立张力和尾部张力消失前采用衬纸工艺处理。