CN107185994A - 一种铜棒的生产工艺 - Google Patents
一种铜棒的生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107185994A CN107185994A CN201710464600.7A CN201710464600A CN107185994A CN 107185994 A CN107185994 A CN 107185994A CN 201710464600 A CN201710464600 A CN 201710464600A CN 107185994 A CN107185994 A CN 107185994A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper rod
- copper
- continuous
- roll
- casting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 171
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 171
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 169
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 64
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 38
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 27
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 16
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 claims description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 10
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 10
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 10
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 6
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 abstract description 5
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000011896 sensitive detection Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/04—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
- B21B1/18—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a continuous process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/02—Making uncoated products
- B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
- B21C23/08—Making wire, bars, tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/14—Plants for continuous casting
- B22D11/145—Plants for continuous casting for upward casting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0026—Pyrometallurgy
- C22B15/006—Pyrometallurgy working up of molten copper, e.g. refining
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/05—Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
本发明公开了一种铜棒的生产工艺,包括如下工艺步骤:以高纯阴极铜为原料经过上引连铸—连续挤压—第一次连续轧制—退火—第二次连续轧制—拉拔—分切完成铜棒的生产。本发明采用高纯阴极铜为原料,制备的铜棒Cu+Ag≥99.99%、氧含量小于0.0003%、导电率≥101%IACS;其次本发明采用连续挤压、连续轧制、退火的工艺,制备的铜棒致密度高;而且本发明高效、节能,与传统工艺相比节省了铸锭加热、热挤压的工序,有益效果是节约能耗50%以上。
Description
技术领域
本发明涉及有色金属加工技术领域,尤其涉及一种铜棒的生产工艺。
背景技术
电真空器件在雷达通讯系统、电气设备、成像器件和探测器件等领域有广泛的应用。电真空器件材料是电真空器件技术发展的物质基础,电真空器件的技术指标是否先进,产品的质量能否得到保证,除设计、制造工艺外,材料的性能也是一个重要因素,而且往往是决定性因素。
铜及铜合金具有高导电、导热性能,以及良好的延展性,易于加工等特点,而且真空密封性能优异,即使很薄也不会漏气,这对电真空器件尤为重要。另外,铜及铜合金还具有优异的焊接性能,几乎所有液态焊料都能良好地对其表面进行润湿,而无须镀镍。因此,铜及铜合金是电真空器件广泛采用的金属材料之一。
电真空器件用无氧铜棒一般采用以下生产工艺方法:
真空炉熔炼—铸锭—加热—挤压—拉拔—分切
传统的电真空器件用无氧铜棒生产工艺存在投资规模大、成材率低、产品长度有限、生产效率低、能耗大、产品氧含量不稳定等缺点。
发明内容
为解决现有技术的上述技术问题,本发明的目的是提供一种铜棒的生产工艺,利用本发明工艺生产的铜棒具有导电性能高、氧含量低、致密度高、塑性加工性能高、表面质量高的优点,而且该工艺高效、节能。
为达到上述目的,本发明是通过以下技术方案实现的:
一种铜棒的生产工艺,包括如下工艺步骤:以高纯阴极铜为原料经过上引连铸—连续挤压—第一次连续轧制—退火—第二次连续轧制—拉拔—分切完成铜棒的生产。
所述的上引连铸步骤为:将高纯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,采用牵引机组在结晶器中上引连铸铜杆;所述的连续挤压步骤为:以上引连铸制备的铜杆为原料,采用连续挤压机组制备无氧铜棒,连续挤压机转速为6r/min,挤压轮与腔体的间隙值为1.2-1.3mm,连续挤压铜棒的直径为60~150mm;所述的第一次连续轧制步骤为:以连续挤压制备的铜棒为原料,采用十个机架的二辊轧机轧制铜棒,轧制速度0.15-0.25米/秒;连续轧制的总加工率大于80%;所述的退火步骤为:采用保护气氛真空炉进行退火,退火温度为370度,保温时间为5小时,退火后铜棒的晶粒尺寸为0.02~0.03mm;所述的第二次连续轧制步骤为:采用十个机架的二辊轧机轧制铜棒,轧制速度0.15-0.25米/秒;连续轧制的总加工率为30%-50%;所述的拉拔步骤为:采用液压拉拔机对铜棒进行拉伸变形,进行一道次拉伸变形,拉伸变形系数为1 .02,拉拔模具的模角为8°,拉拔模具的模孔工作带长度为8mm;拉拔后铜棒的抗拉强度为大于285MPa,延伸率为5%~10%;所述的分切步骤为:采用分切设备按照客户要求长度对铜棒进行分切。
所述熔炼装置包括熔炼炉和保温炉;其中熔炼炉的温度为1150℃~1180℃,所述的保温炉的温度为1150℃~1160℃;所述的结晶器出水温度控制在20℃~30℃,所述的木碳采用烘干木碳,保证熔炼炉的还原气氛。
所述的在熔化炉与保温炉之间设有隔仓,且所述的熔化炉、隔仓和保温炉之间通过流沟相连,所述的流沟高出炉底100mm,可促进铜液流动的均匀性,可以起到除渣的效果;所述的隔仓内安装有在线除气装置,通过在线除气装置向铜液内充入99.996%的惰性气体,并通过受控的旋转石墨轴和转子,将计量的惰性气体压入铜液中并打散成微小气泡,使其均匀的分散在铜液中,从而达到除气、脱氧的目的;所述惰性气体出口压力0.2MPa,流量0.5Nm3/h,转子转速控制在150~200r/min。
用牵引机组上引连铸铜杆,然后铜杆进入收线装置;其中上引连铸铜杆速度500~600mm/min,上引连铸铜杆直径Ф20~30mm,制备的无氧铜杆纯度为Cu+Ag≥99 .99%、氧含量≤0 .0003%、导电率≥101.5%IACS。
所述的第一次连续轧制步骤中轧制后铜棒直径不圆度小于0.2mm,采用椭圆-圆孔型的孔型系统,各道次压缩比1.1-1.5,十个机架单独传动变频调速,各个道次机架轧辊是由各个不同的变频电机驱动,交流变频电机30KW,轧辊:Ф300mm,轧辊材质为Cr12MoV,轧辊硬度HRC58-60,轧辊孔槽粗糙度不低于 Ra0.1。
所述的第一次连续轧制步骤中为了提高冷轧铜棒的表面质量,在轧制过程中对轧辊、铜棒进行乳液冷却及润滑,流量:20m3/h,乳液工作压力:2.2MPa,乳液温度:35-45℃,乳液浓度10%。
所述的退火步骤中真空炉控温精度为±1℃,真空炉升温时间小于1.5小时,炉内采用循环风机保证炉内温度的均匀性,其中循环风机功率为7.5kw。
所述的第二次连续轧制步骤中轧制后铜棒直径不圆度小于0.2mm,采用椭圆-圆孔型的孔型系统,各道次压缩比1.05-1.2,十个机架单独传动变频调速,各个道次机架轧辊是由各个不同的变频电机驱动,交流变频电机30KW,轧辊:Ф300mm,轧辊材质为Cr12MoV,轧辊硬度HRC58-60,轧辊孔槽粗糙度不低于 Ra0.1。
所述的第二次连续轧制步骤中为了提高冷轧铜棒的表面质量,在轧制过程中对轧辊、铜棒进行乳液冷却及润滑,流量:20m3/h,乳液工作压力:2.2MPa,乳液温度:35-45℃,乳液浓度10%。
本发明的有益效果如下:本发明采用高纯阴极铜为原料,制备的铜棒Cu+Ag≥99.99%、氧含量小于0 .0003%、导电率≥101 %IACS;其次本发明采用连续挤压、连续轧制、退火的工艺,制备的铜棒致密度高;而且本发明高效、节能,与传统工艺相比节省了铸锭加热、热挤压的工序,有益效果是节约能耗50%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
本实施例的一种铜棒的生产工艺,包括如下工艺步骤:以高纯阴极铜为原料经过上引连铸—连续挤压—第一次连续轧制—退火—第二次连续轧制—拉拔—分切完成铜棒的生产。
所述的上引连铸步骤为:将高纯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,采用牵引机组在结晶器中上引连铸铜杆;
所述熔炼装置包括熔炼炉和保温炉;其中熔炼炉的温度为1180℃,所述的保温炉的温度为1160℃;所述的结晶器出水温度控制在30℃,所述的木碳采用烘干木碳,保证熔炼炉的还原气氛。
所述的在熔化炉与保温炉之间设有隔仓,且所述的熔化炉、隔仓和保温炉之间通过流沟相连,所述的流沟高出炉底100mm,可促进铜液流动的均匀性,可以起到除渣的效果;所述的隔仓内安装有在线除气装置,通过在线除气装置向铜液内充入99.996%的惰性气体,并通过受控的旋转石墨轴和转子,将计量的惰性气体压入铜液中并打散成微小气泡,使其均匀的分散在铜液中,从而达到除气、脱氧的目的;所述惰性气体出口压力0.2MPa,流量0.5Nm3/h,转子转速控制在200r/min;用牵引机组上引连铸铜杆,然后铜杆进入收线装置;其中上引连铸铜杆速度500mm/min,上引连铸铜杆直径Ф20mm,制备的无氧铜杆纯度为Cu+Ag≥99 .99%、氧含量≤0 .0003%、导电率≥101.5%IACS。
所述的连续挤压步骤为:以上引连铸制备的铜杆为原料,采用连续挤压机组制备无氧铜棒,连续挤压机转速为6r/min,挤压轮与腔体的间隙值为1.2mm,连续挤压铜棒的直径为100mm;
所述的第一次连续轧制步骤为:以连续挤压制备的铜棒为原料,采用十个机架的二辊轧机轧制铜棒,轧制速度0.20米/秒,连续轧制的总加工率为85%;
所述的第一次连续轧制步骤中轧制后铜棒直径不圆度小于0.2mm,采用椭圆-圆孔型的孔型系统,各道次压缩比1.1,十个机架单独传动变频调速,各个道次机架轧辊是由各个不同的变频电机驱动,交流变频电机30KW,轧辊:Ф300mm,轧辊材质为Cr12MoV,轧辊硬度HRC58,轧辊孔槽粗糙度不低于 Ra0.1。
所述的第一次连续轧制步骤中为了提高冷轧铜棒的表面质量,在轧制过程中对轧辊、铜棒进行乳液冷却及润滑,流量:20m3/h,乳液工作压力:2.2MPa,乳液温度:35℃,乳液浓度10%。
所述的退火步骤为:采用保护气氛真空炉进行退火,退火温度为370度,保温时间为5小时,退火后铜棒的晶粒尺寸为0.02mm;
所述的退火步骤中真空炉控温精度为±1℃,真空炉升温时间小于1.5小时,炉内采用循环风机保证炉内温度的均匀性,其中循环风机功率为7.5kw。
所述的第二次连续轧制步骤为:采用十个机架的二辊轧机轧制铜棒,轧制速度0.20米/秒;连续轧制的总加工率为50%;
所述的第二次连续轧制步骤中轧制后铜棒直径不圆度小于0.2mm,采用椭圆-圆孔型的孔型系统,各道次压缩比1.05,十个机架单独传动变频调速,各个道次机架轧辊是由各个不同的变频电机驱动,交流变频电机30KW,轧辊:Ф300mm,轧辊材质为Cr12MoV,轧辊硬度HRC58,轧辊孔槽粗糙度不低于 Ra0.1。
所述的第二次连续轧制步骤中为了提高冷轧铜棒的表面质量,在轧制过程中对轧辊、铜棒进行乳液冷却及润滑,流量:20m3/h,乳液工作压力:2.2MPa,乳液温度:35℃,乳液浓度10%。
所述的拉拔步骤为:采用液压拉拔机对铜棒进行拉伸变形,进行一道次拉伸变形,拉伸变形系数为1 .02,拉拔模具的模角为8°,拉拔模具的模孔工作带长度为8mm;拉拔后铜棒的抗拉强度为大于285MPa,延伸率为10%;
所述的分切步骤为:采用分切设备按照客户要求长度对铜棒进行分切。
本实施例制备的铜棒 Cu+Ag≥99 .99%、氧含量小于0 .0003%、导电率≥101%IACS;采用连续挤压、连续轧制、退火的工艺,制备的铜棒致密度高;且高效、节能。与传统工艺相比节省了铸锭加热、热挤压等工序,有益效果是节约能耗50%以上。
实施例2
本实施例的一种铜棒的生产工艺,包括如下工艺步骤:以高纯阴极铜为原料经过上引连铸—连续挤压—第一次连续轧制—退火—第二次连续轧制—拉拔—分切完成铜棒的生产。
所述的上引连铸步骤为:将高纯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,采用牵引机组在结晶器中上引连铸铜杆;
所述熔炼装置包括熔炼炉和保温炉;其中熔炼炉的温度为1150℃,所述的保温炉的温度为1155℃;所述的结晶器出水温度控制在20℃,所述的木碳采用烘干木碳,保证熔炼炉的还原气氛。
所述的在熔化炉与保温炉之间设有隔仓,且所述的熔化炉、隔仓和保温炉之间通过流沟相连,所述的流沟高出炉底100mm,可促进铜液流动的均匀性,可以起到除渣的效果;所述的隔仓内安装有在线除气装置,通过在线除气装置向铜液内充入99.996%的惰性气体,并通过受控的旋转石墨轴和转子,将计量的惰性气体压入铜液中并打散成微小气泡,使其均匀的分散在铜液中,从而达到除气、脱氧的目的;所述惰性气体出口压力0.2MPa,流量0.5Nm3/h,转子转速控制在150r/min;用牵引机组上引连铸铜杆,然后铜杆进入收线装置;其中上引连铸铜杆速度600mm/min,上引连铸铜杆直径Ф30mm,制备的无氧铜杆纯度为Cu+Ag≥99 .99%、氧含量≤0 .0003%、导电率≥101.5%IACS。
所述的连续挤压步骤为:以上引连铸制备的铜杆为原料,采用连续挤压机组制备无氧铜棒,连续挤压机转速为6r/min,挤压轮与腔体的间隙值为1.3mm,连续挤压铜棒的直径为150mm;
所述的第一次连续轧制步骤为:以连续挤压制备的铜棒为原料,采用十个机架的二辊轧机轧制铜棒,轧制速度0.15米/秒;连续轧制的总加工率为83%;
所述的第一次连续轧制步骤中轧制后铜棒直径不圆度小于0.2mm,采用椭圆-圆孔型的孔型系统,各道次压缩比1.3,十个机架单独传动变频调速,各个道次机架轧辊是由各个不同的变频电机驱动,交流变频电机30KW,轧辊:Ф300mm,轧辊材质为Cr12MoV,轧辊硬度HRC60,轧辊孔槽粗糙度不低于 Ra0.1。
所述的第一次连续轧制步骤中为了提高冷轧铜棒的表面质量,在轧制过程中对轧辊、铜棒进行乳液冷却及润滑,流量:20m3/h,乳液工作压力:2.2MPa,乳液温度: 45℃,乳液浓度10%。
所述的退火步骤为:采用保护气氛真空炉进行退火,退火温度为370度,保温时间为5小时,退火后铜棒的晶粒尺寸为0.03mm;
所述的退火步骤中真空炉控温精度为±1℃,真空炉升温时间小于1.5小时,炉内采用循环风机保证炉内温度的均匀性,其中循环风机功率为7.5kw。
所述的第二次连续轧制步骤为:采用十个机架的二辊轧机轧制铜棒,轧制速度0.15米/秒;连续轧制的总加工率为30%;
所述的第二次连续轧制步骤中轧制后铜棒直径不圆度小于0.2mm,采用椭圆-圆孔型的孔型系统,各道次压缩比1.2,十个机架单独传动变频调速,各个道次机架轧辊是由各个不同的变频电机驱动,交流变频电机30KW,轧辊:Ф300mm,轧辊材质为Cr12MoV,轧辊硬度HRC60,轧辊孔槽粗糙度不低于 Ra0.1。
所述的第二次连续轧制步骤中为了提高冷轧铜棒的表面质量,在轧制过程中对轧辊、铜棒进行乳液冷却及润滑,流量:20m3/h,乳液工作压力:2.2MPa,乳液温度:45℃,乳液浓度10%。
所述的拉拔步骤为:采用液压拉拔机对铜棒进行拉伸变形,进行一道次拉伸变形,拉伸变形系数为1 .02,拉拔模具的模角为8°,拉拔模具的模孔工作带长度为8mm;拉拔后铜棒的抗拉强度为大于285MPa,延伸率为5%;
所述的分切步骤为:采用分切设备按照客户要求长度对铜棒进行分切。
本实施例制备的铜棒 Cu+Ag≥99 .99%、氧含量小于0 .0003%、导电率≥101%IACS;采用连续挤压、连续轧制、退火的工艺,制备的铜棒致密度高;且高效、节能。与传统工艺相比节省了铸锭加热、热挤压等工序,有益效果是节约能耗50%以上。
实施例3
本实施例的一种铜棒的生产工艺,包括如下工艺步骤:以高纯阴极铜为原料经过上引连铸—连续挤压—第一次连续轧制—退火—第二次连续轧制—拉拔—分切完成铜棒的生产。
所述的上引连铸步骤为:将高纯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,采用牵引机组在结晶器中上引连铸铜杆;
所述熔炼装置包括熔炼炉和保温炉;其中熔炼炉的温度为1165℃,所述的保温炉的温度为1150℃;所述的结晶器出水温度控制在25℃,所述的木碳采用烘干木碳,保证熔炼炉的还原气氛。
所述的在熔化炉与保温炉之间设有隔仓,且所述的熔化炉、隔仓和保温炉之间通过流沟相连,所述的流沟高出炉底100mm,可促进铜液流动的均匀性,可以起到除渣的效果;所述的隔仓内安装有在线除气装置,通过在线除气装置向铜液内充入99.996%的惰性气体,并通过受控的旋转石墨轴和转子,将计量的惰性气体压入铜液中并打散成微小气泡,使其均匀的分散在铜液中,从而达到除气、脱氧的目的;所述惰性气体出口压力0.2MPa,流量0.5Nm3/h,转子转速控制在180r/min;用牵引机组上引连铸铜杆,然后铜杆进入收线装置;其中上引连铸铜杆速度550mm/min,上引连铸铜杆直径Ф25mm,制备的无氧铜杆纯度为Cu+Ag≥99 .99%、氧含量≤0 .0003%、导电率≥101.5%IACS。
所述的连续挤压步骤为:以上引连铸制备的铜杆为原料,采用连续挤压机组制备无氧铜棒,连续挤压机转速为6r/min,挤压轮与腔体的间隙值为1.25mm,连续挤压铜棒的直径为60mm;
所述的第一次连续轧制步骤为:以连续挤压制备的铜棒为原料,采用十个机架的二辊轧机轧制铜棒,轧制速度0.25米/秒;连续轧制的总加工率为84%;
所述的第一次连续轧制步骤中轧制后铜棒直径不圆度小于0.2mm,采用椭圆-圆孔型的孔型系统,各道次压缩比1.5,十个机架单独传动变频调速,各个道次机架轧辊是由各个不同的变频电机驱动,交流变频电机30KW,轧辊:Ф300mm,轧辊材质为Cr12MoV,轧辊硬度HRC59,轧辊孔槽粗糙度不低于 Ra0.1。
所述的第一次连续轧制步骤中为了提高冷轧铜棒的表面质量,在轧制过程中对轧辊、铜棒进行乳液冷却及润滑,流量:20m3/h,乳液工作压力:2.2MPa,乳液温度:40℃,乳液浓度10%。
所述的退火步骤为:采用保护气氛真空炉进行退火,退火温度为370度,保温时间为5小时,退火后铜棒的晶粒尺寸为0.025mm;
所述的退火步骤中真空炉控温精度为±1℃,真空炉升温时间小于1.5小时,炉内采用循环风机保证炉内温度的均匀性,其中循环风机功率为7.5kw。
所述的第二次连续轧制步骤为:采用十个机架的二辊轧机轧制铜棒,轧制速度0.25米/秒;连续轧制的总加工率为40%;
所述的第二次连续轧制步骤中轧制后铜棒直径不圆度小于0.2mm,采用椭圆-圆孔型的孔型系统,各道次压缩比1.1,十个机架单独传动变频调速,各个道次机架轧辊是由各个不同的变频电机驱动,交流变频电机30KW,轧辊:Ф300mm,轧辊材质为Cr12MoV,轧辊硬度HRC59,轧辊孔槽粗糙度不低于 Ra0.1。
所述的第二次连续轧制步骤中为了提高冷轧铜棒的表面质量,在轧制过程中对轧辊、铜棒进行乳液冷却及润滑,流量:20m3/h,乳液工作压力:2.2MPa,乳液温度:38℃,乳液浓度10%。
所述的拉拔步骤为:采用液压拉拔机对铜棒进行拉伸变形,进行一道次拉伸变形,拉伸变形系数为1 .02,拉拔模具的模角为8°,拉拔模具的模孔工作带长度为8mm;拉拔后铜棒的抗拉强度为大于285MPa,延伸率为8%;
所述的分切步骤为:采用分切设备按照客户要求长度对铜棒进行分切。
本实施例制备的铜棒 Cu+Ag≥99 .99%、氧含量小于0 .0003%、导电率≥101%IACS;采用连续挤压、连续轧制、退火的工艺,制备的铜棒致密度高;且高效、节能。与传统工艺相比节省了铸锭加热、热挤压等工序,有益效果是节约能耗50%以上。
Claims (9)
1.一种铜棒的生产工艺,特征在于,包括如下工艺步骤:以高纯阴极铜为原料经过上引连铸—连续挤压—第一次连续轧制—退火—第二次连续轧制—拉拔—分切完成铜棒的生产。
2.如权利要求1所述的一种铜棒的生产工艺,特征在于,所述的上引连铸步骤为:将高纯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,采用牵引机组在结晶器中上引连铸铜杆;所述的连续挤压步骤为:以上引连铸制备的铜杆为原料,采用连续挤压机组制备无氧铜棒,连续挤压机转速为6r/min,挤压轮与腔体的间隙值为1.2-1.3mm,连续挤压铜棒的直径为60~150mm;所述的第一次连续轧制步骤为:以连续挤压制备的铜棒为原料,采用十个机架的二辊轧机轧制铜棒,轧制速度0.15-0.25米/秒;连续轧制的总加工率大于80%;所述的退火步骤为:采用保护气氛真空炉进行退火,退火温度为370度,保温时间为5小时,退火后铜棒的晶粒尺寸为0.02~0.03mm;所述的第二次连续轧制步骤为:采用十个机架的二辊轧机轧制铜棒,轧制速度0.15-0.25米/秒;连续轧制的总加工率为30%-50%;所述的拉拔步骤为:采用液压拉拔机对铜棒进行拉伸变形,进行一道次拉伸变形,拉伸变形系数为1.02,拉拔模具的模角为8°,拉拔模具的模孔工作带长度为8mm;拉拔后铜棒的抗拉强度为大于285MPa,延伸率为5%~10%;所述的分切步骤为:采用分切设备按照客户要求长度对铜棒进行分切。
3.如权利要求2所述的一种铜棒的生产工艺,特征在于,所述熔炼装置包括熔炼炉和保温炉;其中熔炼炉的温度为1150℃~1180℃,所述的保温炉的温度为1150℃~1160℃;所述的结晶器出水温度控制在20℃~30℃,所述的木碳采用烘干木碳。
4.如权利要求3所述的一种铜棒的生产工艺,特征在于,所述的在熔化炉与保温炉之间设有隔仓,且所述的熔化炉、隔仓和保温炉之间通过流沟相连,所述的流沟高出炉底100mm;所述的隔仓内安装有在线除气装置,通过在线除气装置向铜液内充入99.996%的惰性气体,并通过受控的旋转石墨轴和转子,将计量的惰性气体压入铜液中并打散成微小气泡,使其均匀的分散在铜液中;所述惰性气体出口压力0.2MPa,流量0.5Nm3/h,转子转速控制在150~200r/min;用牵引机组上引连铸铜杆,然后铜杆进入收线装置;其中上引连铸铜杆速度500~600mm/min,上引连铸铜杆直径Ф20~30mm,制备的无氧铜杆纯度为Cu+Ag≥99.99%、氧含量≤0.0003%、导电率≥101.5%IACS。
5.如权利要求2所述的一种铜棒的生产工艺,特征在于,所述的第一次连续轧制步骤中轧制后铜棒直径不圆度小于0.2mm,采用椭圆-圆孔型的孔型系统,各道次压缩比1.1-1.5,十个机架单独传动变频调速,各个道次机架轧辊是由各个不同的变频电机驱动,交流变频电机30KW,轧辊:Ф300mm,轧辊材质为Cr12MoV,轧辊硬度HRC58-60,轧辊孔槽粗糙度不低于Ra0.1。
6.如权利要求5所述的一种铜棒的生产工艺,特征在于,所述的第一次连续轧制步骤中为了提高冷轧铜棒的表面质量,在轧制过程中对轧辊、铜棒进行乳液冷却及润滑,流量:20m3/h,乳液工作压力:2.2MPa,乳液温度:35-45℃,乳液浓度10%。
7.如权利要求2所述的一种铜棒的生产工艺,特征在于,所述的退火步骤中真空炉控温精度为±1℃,真空炉升温时间小于1.5小时,炉内采用循环风机保证炉内温度的均匀性,其中循环风机功率为7.5kw。
8.如权利要求2所述的一种铜棒的生产工艺,特征在于,所述的第二次连续轧制步骤中轧制后铜棒直径不圆度小于0.2mm,采用椭圆-圆孔型的孔型系统,各道次压缩比1.05-1.2,十个机架单独传动变频调速,各个道次机架轧辊是由各个不同的变频电机驱动,交流变频电机30KW,轧辊:Ф300mm,轧辊材质为Cr12MoV,轧辊硬度HRC58-60,轧辊孔槽粗糙度不低于Ra0.1。
9.如权利要求8所述的一种铜棒的生产工艺,特征在于,所述的第二次连续轧制步骤中为了提高冷轧铜棒的表面质量,在轧制过程中对轧辊、铜棒进行乳液冷却及润滑,流量:20m3/h,乳液工作压力:2.2MPa,乳液温度:35-45℃,乳液浓度10%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710464600.7A CN107185994B (zh) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | 一种铜棒的生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710464600.7A CN107185994B (zh) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | 一种铜棒的生产工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107185994A true CN107185994A (zh) | 2017-09-22 |
CN107185994B CN107185994B (zh) | 2019-02-15 |
Family
ID=59879236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710464600.7A Expired - Fee Related CN107185994B (zh) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | 一种铜棒的生产工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107185994B (zh) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107971363A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-05-01 | 浙江力博实业股份有限公司 | 多道次连续挤压制备高纯高导铜棒的方法 |
CN108118179A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-05 | 浙江力博实业股份有限公司 | 一种高性能铜铬银合金带材的制备方法 |
CN108165763A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-15 | 安徽晋源铜业有限公司 | 一种智能化铜杆生产纯度提高系统 |
CN108393370A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-08-14 | 江西广信新材料股份有限公司 | 一种电池正负极引出端子用铜棒材生产工艺 |
CN108517419A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-11 | 中海宏祥铜业江苏有限公司 | 一种无氧铜杆生产方法 |
CN110935826A (zh) * | 2018-09-23 | 2020-03-31 | 哈尔滨工业大学(威海) | 一种细晶弱织构铜合金锥形壳体的成形方法 |
CN111057900A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-04-24 | 绍兴市力博科技有限公司 | 一种极细同轴电缆用铜合金线材的制备方法 |
CN111118334A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-08 | 绍兴市力博科技有限公司 | 一种电缆用耐疲劳铜合金线材的制备方法 |
CN111167876A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-19 | 绍兴市力博科技有限公司 | 一种电缆用耐疲劳无氧铜线材的制备方法 |
CN113658759A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-16 | 正威(甘肃)铜业科技有限公司 | 一种高强度纯铜承力索绞线的生产方法 |
CN113857255A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-31 | 刘健 | 一种铜棒生产加工系统、生产工艺 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050178000A1 (en) * | 2004-02-13 | 2005-08-18 | 3M Innovative Properties Company | Method for making metal cladded metal matrix composite wire |
CN103088230A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-05-08 | 徐高磊 | 一种汽车散热器用高铜合金带材 |
CN104624685A (zh) * | 2013-11-08 | 2015-05-20 | 青岛宏泰铜业有限公司 | 挤压法生产铜棒工艺 |
CN106077125A (zh) * | 2016-08-22 | 2016-11-09 | 绍兴市力博电气有限公司 | 一种磁极线圈用铜型材的生产工艺 |
CN106140862A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-11-23 | 绍兴市力博电气有限公司 | 一种电真空器件用铜带的生产工艺 |
CN106180248A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-12-07 | 徐高磊 | 一种电工用磷铜带的生产工艺 |
CN106216431A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-12-14 | 徐高磊 | 一种d型铜管的生产工艺 |
-
2017
- 2017-06-19 CN CN201710464600.7A patent/CN107185994B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050178000A1 (en) * | 2004-02-13 | 2005-08-18 | 3M Innovative Properties Company | Method for making metal cladded metal matrix composite wire |
CN103088230A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-05-08 | 徐高磊 | 一种汽车散热器用高铜合金带材 |
CN104624685A (zh) * | 2013-11-08 | 2015-05-20 | 青岛宏泰铜业有限公司 | 挤压法生产铜棒工艺 |
CN106140862A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-11-23 | 绍兴市力博电气有限公司 | 一种电真空器件用铜带的生产工艺 |
CN106180248A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-12-07 | 徐高磊 | 一种电工用磷铜带的生产工艺 |
CN106216431A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-12-14 | 徐高磊 | 一种d型铜管的生产工艺 |
CN106077125A (zh) * | 2016-08-22 | 2016-11-09 | 绍兴市力博电气有限公司 | 一种磁极线圈用铜型材的生产工艺 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107971363A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-05-01 | 浙江力博实业股份有限公司 | 多道次连续挤压制备高纯高导铜棒的方法 |
CN108118179A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-05 | 浙江力博实业股份有限公司 | 一种高性能铜铬银合金带材的制备方法 |
CN108165763A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-15 | 安徽晋源铜业有限公司 | 一种智能化铜杆生产纯度提高系统 |
CN108393370B (zh) * | 2018-01-23 | 2021-06-22 | 江西广信新材料股份有限公司 | 一种电池正负极引出端子用铜棒材生产工艺 |
CN108393370A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-08-14 | 江西广信新材料股份有限公司 | 一种电池正负极引出端子用铜棒材生产工艺 |
CN108517419A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-11 | 中海宏祥铜业江苏有限公司 | 一种无氧铜杆生产方法 |
CN110935826A (zh) * | 2018-09-23 | 2020-03-31 | 哈尔滨工业大学(威海) | 一种细晶弱织构铜合金锥形壳体的成形方法 |
CN110935826B (zh) * | 2018-09-23 | 2021-08-03 | 哈尔滨工业大学(威海) | 一种细晶弱织构铜合金锥形壳体的成形方法 |
CN111057900A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-04-24 | 绍兴市力博科技有限公司 | 一种极细同轴电缆用铜合金线材的制备方法 |
CN111118334A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-08 | 绍兴市力博科技有限公司 | 一种电缆用耐疲劳铜合金线材的制备方法 |
CN111167876A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-19 | 绍兴市力博科技有限公司 | 一种电缆用耐疲劳无氧铜线材的制备方法 |
CN113658759A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-16 | 正威(甘肃)铜业科技有限公司 | 一种高强度纯铜承力索绞线的生产方法 |
CN113857255A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-31 | 刘健 | 一种铜棒生产加工系统、生产工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107185994B (zh) | 2019-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107185994B (zh) | 一种铜棒的生产工艺 | |
CN101916624B (zh) | 大宽厚比母线槽导电铜排的生产方法 | |
CN101719527B (zh) | 太阳能电池组件用铜带的生产工艺 | |
CN103008383B (zh) | 一种双金属覆合用铜带的生产工艺 | |
CN106311788B (zh) | 一种铜银合金型材的生产工艺 | |
CN102886390B (zh) | 一种超微细铜丝的生产工艺 | |
CN101502872A (zh) | 一种短流程无氧铜带生产方法 | |
CN106140862B (zh) | 一种电真空器件用铜带的生产工艺 | |
CN102543310A (zh) | 一种电解用异型导电材料的加工工艺 | |
CN106180248B (zh) | 一种电工用磷铜带的生产工艺 | |
CN102581060B (zh) | 一种内圆外方铜管加工方法 | |
CN202045502U (zh) | 一种连续挤压铜带坯生产线 | |
CN105020565B (zh) | 一种换向器用铜银合金带材及其生产工艺 | |
CN101579701A (zh) | 一种电子热管用铜管材料制备工艺 | |
CN108893646A (zh) | 一种电极材料用铜铬锆铌合金的制备方法 | |
US20180200767A1 (en) | Method for rolling metal wire or rod with assistance of combined static magnetic field | |
CN103071696B (zh) | 一种电工用铝及铝合金母线的生产工艺 | |
CN106216431B (zh) | 一种d型铜管的生产工艺 | |
CN104043943A (zh) | 一种白铜管的制造工艺方法 | |
CN104439904B (zh) | 铜包铝排连续挤压生产工艺及其生产设备 | |
CN107983788A (zh) | 多道次连续挤压制备高纯高导铜带的方法 | |
CN107737890B (zh) | 一种射频同轴电缆用无氧铜管的制备方法 | |
CN107538186A (zh) | 一种上引法薄壁光亮铜管的生产工艺 | |
CN107755444A (zh) | 一种锡黄铜焊丝连续挤压机及基于该挤压机的生产工艺 | |
CN106269969B (zh) | 一种电真空器件用无氧铜棒的生产工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB03 | Change of inventor or designer information | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Ye Jing Inventor after: Wang Shuyang Inventor after: Xu Gaolei Inventor before: Wang Shuyang Inventor before: Ye Jing |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190215 |