CN107737890B - 一种射频同轴电缆用无氧铜管的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所揭示的一种射频同轴电缆用无氧铜管的制备方法，包括如下步骤：电解铜熔炼→上引连铸无氧铜管→轧管→盘拉→清洗复绕→退火→倒盘入库。本发明提供的一种射频同轴电缆用无氧铜管的制备方法，利用该方法加工的铜管工艺简单、成本低、生产效率高、纯度高、尺寸精度高、导电率高、机械性能好。

Description

一种射频同轴电缆用无氧铜管的制备方法
技术领域
本发明涉及有色金属材料加工领域，尤其涉及一种射频同轴电缆用无氧铜管的制备方法。
背景技术
在通信传输领域，射频同轴电缆是重要的信号传输媒介，广泛应用于移动通信网络的综合布线。
目前，国内生产加工同类铜管所采用的工艺为：上引铜管→轧管→盘拉→在线退火→倒盘→包装入库。该工艺存在着几个方面的缺点：（1）在线退火速度慢，效率低；（2）连续退火炉设备本身价格昂贵，再加上能耗大，导致成本较高；（3）为防止铜管氧化，一般需要在连续退火炉的炉腔中充入还原性气体，如H2，或者是H2与N2的混合气体，存在一定的爆炸危险性，具有一定的安全风险；（4）经盘拉机拉制的铜管内外表面存在一定的润滑油，润滑油不经清洗直接在线退火会燃烧释放大量的烟雾，并有难闻的刺激性气味，危害员工身体健康，污染环境；（5）在线退火的温度需要时时与生产速度相匹配，容易出现性能不均匀不稳定稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种射频同轴电缆用无氧铜管的制备方法，利用该方法加工的铜管工艺简单、成本低、生产效率高、纯度高、尺寸精度高、导电率高、机械性能好。
本发明的技术方案为：一种射频同轴电缆用无氧铜管的制备方法，具体包括如下步骤：
a、电解铜熔炼：将电解铜烘干后加入熔炼炉内进行熔炼，并向熔炼炉铜液表面添加厚度为100-150mm的木炭覆盖层，控制交流电压为380~400V，熔炼炉内熔炼温度为1140~1165℃，且熔炼炉内的铜液通过下方的流槽流向保温炉保温，并在保温炉内的铜液表面覆盖80-120mm石墨鳞片，控制保温炉内温度与熔炼炉内一致，并向保温炉内距液面50-100mm处通入纯度≥99.99%，压力为0.2-0.3MPa的氮气，进行沸腾出气，脱氧；
b、上引连铸无氧铜管：将保温炉内的铜液不断进入石墨结晶器，并在冷却水的作用下逐渐凝固，控制石墨结晶器的进水温度为20-25℃，出水温度为25-35℃，水压为1.0-1.2MPa，凝固后的铜管由牵引拉铸机引出获得高纯上引无氧铜管，牵引拉铸机按照时间间隔可调的拉、停、拉、停循环动作，控制牵引机的上引速度为30-40mm/min，获得铜管规格为Φ85×11mm；
c、轧管：将步骤b中牵引得到的铜管经过二辊冷轧机轧制，获得规格为Φ42×2.1mm的铜管，控制轧管速度为6mm/s；
d、盘拉：将步骤c轧制后的半成品铜管采用倒立式铜管盘拉机在外模和游动内模的共同作用下经过10道次拉制，制得铜管的尺寸为Φ9.20×0.28mm，拉制速度优选400-900m/min；
e、清洗复绕：向步骤d盘拉后的铜管内加入清洗剂及海绵球，连接高压氮气进行内部吹扫清洗，然后利用双卷取铜管复绕机对铜管进行外部清洗，同时将铜管进行打包，控制清洗速度为130-250m/min；
f、退火：将步骤e打包后的铜管卷放入井式退火炉，井式退火炉抽真空且充入纯度为99.95%，压力为0.05-0.1MPa氮气，将井式退火炉加热，在50min内加热至300℃，然而二次抽真空与充入氮气，参数与第一次相同，再进行加热，在30min内加热至370℃，二次加热后对退火炉内进行保温120min后冷却，采用风冷至200℃后再用水冷降至室温；
g、倒盘入库：步骤f退火后的铜管重新进行倒盘复绕到相应的线盘上，然后包装入库。
所述步骤a中高纯石墨鳞片的粒径不小于200目，干燥且无其他杂质。
所述步骤a中采用石墨吹管向保温炉内送入氮气，其石墨吹管管径为25mm，纯度≥99.95%。
所述步骤d中外模和游动内模均为高精度钻石模具，其精度误差≤±0.02mm。
所述步骤f中抽真空的压力为-0.1MPa。
制备的无氧铜管，其中Cu+Ag≥99.99wt%，O含量≤10PPM，外径和壁厚尺寸偏差均≤±0.02mm，导电率≥100%IACS，抗拉强度≥240MPa，延伸率≥40%。
有益效果：本发明所揭示的一种射频同轴电缆用无氧铜管的制备方法，具有如下有益效果：
采用井式退火炉进行退火处理，具有工艺简单，加工速度快，生产效率高，产品机械性能均匀稳定；设备价格低，能耗小，生产成本大大降低，且真空井式炉退火，无危险，无安全隐患；
采用二次抽真空能够确保井式退火炉内完全无氧，彻底解决铜管氧化问题，同时使井式退火炉内温度场形成循环，各个区间内温度均匀一致，最终是产品性能均匀一致且稳定。
经过清洗复绕后退火，无污染性烟雾排放，不仅环保，更有利于员工的身心健康；
采用高精度钻石模具经盘拉机拉制，产品尺寸精度高，采用高质量的电解铜为原材料，生产出的无氧铜管力学性能好、导电率高。
整个工艺过程简单、成本低、生产效率高、尺寸精度高、导电率高、机械性能好，采用该方法生产的无氧铜管中氧含量≤10PPM，外径和壁厚尺寸偏差均≤±0.02mm，导电率≥100%IACS，抗拉强度≥240MPa，延伸率≥40%。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
本发明所揭示的一种射频同轴电缆用无氧铜管的制备方法，具体包括如下步骤：
a、电解铜熔炼：将电解铜烘干后加入熔炼炉内进行熔炼，并向熔炼炉铜液表面添加厚度为100-150mm的木炭覆盖层，控制交流电压为380~400V，熔炼炉内熔炼温度为1140~1165℃，且熔炼炉内的铜液通过下方的流槽流向保温炉保温，并在保温炉内的铜液表面覆盖80-120mm石墨鳞片，其中高纯石墨鳞片的粒径不小于200目，干燥且无其他杂质，控制保温炉内温度与熔炼炉内一致，并向保温炉内距液面50-100mm处通过石墨吹管通入纯度≥99.99%，压力为0.2-0.3MPa的氮气，进行沸腾出气，脱氧，其中石墨吹管管径为25mm，纯度≥99.95%；
b、上引连铸无氧铜管：将保温炉内的铜液不断进入石墨结晶器，并在冷却水的作用下逐渐凝固，控制石墨结晶器的进水温度为20-25℃，出水温度为25-35℃，水压为1.0-1.2MPa，凝固后的铜管由牵引拉铸机引出获得高纯上引无氧铜管，牵引拉铸机按照时间间隔可调的拉、停、拉、停循环动作，控制牵引机的上引速度为30-40mm/min，获得铜管规格为Φ85×11mm；
c、轧管：将步骤b中牵引得到的铜管经过二辊冷轧机轧制，获得规格为Φ42×2.1mm的铜管，控制轧管速度为6mm/s；
d、盘拉：将步骤c轧制后的半成品铜管采用倒立式铜管盘拉机在外模和游动内模的共同作用下经过10道次拉制，制得铜管的尺寸为Φ9.20×0.28mm，拉制速度优选400-900m/min；
10道次拉制具体的工艺参数如下：
e、清洗复绕：向步骤d盘拉后的铜管内加入清洗剂及海绵球，连接高压氮气进行内部吹扫清洗，然后利用双卷取铜管复绕机对铜管进行外部清洗，同时将铜管进行打包，控制清洗速度为130-250m/min；
f、退火：将步骤e打包后的铜管卷放入井式退火炉，井式退火炉抽真空（压力位0.1MPa）且充入纯度为99.95%，压力为0.05-0.1MPa氮气，将井式退火炉加热，在50min内加热至300℃，然而二次抽真空与充入氮气，参数与第一次相同，再进行加热，在30min内加热至370℃，二次加热后对退火炉内进行保温120min后冷却，采用风冷至200℃后再用水冷降至室温；
g、倒盘入库：步骤f退火后的铜管重新进行倒盘复绕到相应的线盘上，然后包装入库，该铜管中Cu+Ag≥99.99wt%，O含量≤10PPM，导电率≥100%IACS，抗拉强度≥240MPa，延伸率≥40%。。
以上对本发明创造的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均归属于本发明创造的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种射频同轴电缆用无氧铜管的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
a、电解铜熔炼：将电解铜烘干后加入熔炼炉内进行熔炼，并向熔炼炉铜液表面添加厚度为100-150mm的木炭覆盖层，控制交流电压为380～400V，熔炼炉内熔炼温度为1140～1165℃，且熔炼炉内的铜液通过下方的流槽流向保温炉保温，并在保温炉内的铜液表面覆盖厚度为80-120mm石墨鳞片，控制保温炉内温度与熔炼炉内一致，并向保温炉内距液面以下50-100mm处通入纯度≥99.99％，压力为0.2-0.3MPa的氮气，进行沸腾除气，脱氧；
b、上引连铸无氧铜管：保温炉内的铜液不断进入石墨结晶器，并在冷却水的作用下逐渐凝固，控制石墨结晶器的进水温度为20-25℃，出水温度为25-35℃，水压为1.0-1.2MPa，凝固后的铜管由牵引拉铸机引出获得高纯上引无氧铜管，牵引拉铸机按照时间间隔可调的拉、停、拉、停循环动作，控制牵引机的上引速度为30-40mm/min，获得铜管规格为Φ85×11mm；
c、轧管：将步骤b中牵引得到的铜管经过二辊冷轧机轧制，获得规格为Φ42×2.1mm的铜管，控制轧管速度为6mm/s；
d、盘拉：将步骤c轧制后的半成品铜管采用倒立式铜管盘拉机在外模和游动内模的共同作用下经过10道次拉制，制得铜管的尺寸为Φ9.20×0.28mm，拉制速度为400-900m/min；
e、清洗复绕：向步骤d盘拉后的铜管内加入清洗剂及海绵球，连接高压氮气进行内部吹扫清洗，然后利用双卷取铜管复绕机对铜管进行外部清洗，同时将铜管进行打包，控制清洗速度为130-250m/min；
f、退火：将步骤e打包后的铜管卷放入井式退火炉，井式退火炉抽真空且充入纯度为99.95％、压力为0.05-0.1MPa的氮气，将井式退火炉加热，在50min内加热至300℃，然后二次抽真空与充入氮气，参数与第一次相同，再进行加热，在30min内加热至370℃，二次加热后对退火炉内进行保温120min后冷却，采用风冷至200℃后再用水冷降至室温；
g、倒盘入库：步骤f退火后的铜管重新进行倒盘复绕到相应的线盘上，然后包装入库。
2.根据权利要求1所述的射频同轴电缆用无氧铜管的制备方法，其特征在于：所述步骤a中石墨鳞片的粒径不小于200目，干燥且无其他杂质。
3.根据权利要求1所述的射频同轴电缆用无氧铜管的制备方法，其特征在于：所述步骤a中沸腾除气时采用石墨吹管向保温炉内送入氮气，其石墨吹管管径为25mm，纯度≥99.95％。
4.根据权利要求1所述的射频同轴电缆用无氧铜管的制备方法，其特征在于：所述步骤d中外模和游动内模均为高精度钻石模具，其精度误差≤±0.02mm。
5.根据权利要求1所述的射频同轴电缆用无氧铜管的制备方法，其特征在于：所述步骤f中抽真空的压力为-0.1MPa。
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