CN115570149A - 一种提高导电率和强度的铜合金制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铜合金制造技术领域，具体涉及一种提高导电率和强度的铜合金制备方法，所述制备方法包括如下步骤：配料，制造Cu合金粉末，原材料预处理，样品制备：零件建模、零件加工，后期处理；本发明使用增材制造技术成形制造Cu合金零部件，通过调控工艺参数制备出高致密度样品；在打印过程中处于真空状态，避免了粉末的氧化和杂质元素的引入，提高增材制造成形件的导电性能；本发明能够同步提高增材制造成形件的导电性能和力学性能，成型零部件组织致密，力学性能好，且制备工艺简单、过程易于控制。

Description

一种提高导电率和强度的铜合金制备方法
技术领域
本发明涉及铜合金制造技术领域，具体涉及一种提高导电率和强度的铜合金制备方法。
背景技术
铜合金由于良好的导电性，导热性，优异的力学性能等特性，被广泛应用在新能源汽车、液体火箭发动机、集成电路、精密仪器、引线框架，以及高效热交换器等领域。是我国战略性新兴产业发展和国家重大关键科技发展使用原材料之一，但Cu合金材料的导电性能和力学性能主要呈现互斥关系，在兼顾导电性能的同时会牺牲力学性能，或兼顾力学性能的时候会牺牲导电性能，在一部分领域其限制了应用。随着增材制造技术的发展，铜合金在增材制造领域的研究越来越多，如何提高力学性能的同时保证具有良好的导电性能就成了研究的重要方向。
目前研究者主要做了如何同步提高传统制造技术制备铜合金的导电性能和力学性能。激光选区熔化和电子束选区熔化是金属增材制造领域使用最广泛的工艺。激光选区熔化成形技术(SLM)与电子束选区熔化(SEBM)技术是对金属材料进行3D打印的一种成形工艺，激光选区熔化成形技术(SLM)可以根据零件或者物体的三维模型数据，通过成型设备以及材料累加的方式制成实物零件，打破了传统制造中刀具、夹具和机床加工模式，能够解决传统技术难以解决的多孔、镂空、点阵等轻量化复杂结构零件的加工制造问题。
但目前对于提高增材制造成形件的导电性能和力学性能研究较少，现有技术难以实现对增材制造成形件的导电性能和力学性能的同步提高，因此研究增材制造成形件的制备工艺，以提高Cu合金高导电性能和高力学性能显得极为迫切。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种提高导电率和强度的铜合金制备方法。
本发明的技术方案是：一种提高导电率和强度的铜合金制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
S1、配料
按质量百分比含量：0.1～0.5％Cr元素、0.05～0.2％Zr元素、余量的Cu元素进行配料；所述Cr元素以Cr粉的形式加入，所述Zr元素以CuZr合金粉形式加入，所述Cu元素以CuZr合金粉、Cu粉形式加入；混粉后得到原材料粉末；
S2、制造Cu合金粉末
将步骤S1所得原材料粉末放入真空感应熔炼炉进行熔炼，在1200～1400℃的条件下保温3～6min，得到熔化的原材料；对熔化的原材料进行等离子旋转电极雾化制粉，得到Cu合金粉末；
S3、原材料预处理
将步骤S2中得到的Cu合金粉末置于加热炉中进行加热烘干；
S4、样品制备
S4-1、零件建模
采用三维软件构建打印结构模型，得到三维模型；使用分层软件对所述三维模型进行切片，再对各片层的内部扫描方式和扫描路径进行设计，得到切层扫描数据；
S4-2、零件加工
将步骤S4-1中所述三维模型导入增材制造成形设备；对成形仓进行抽真空，充入保护气体；设置增材制造成形过程的工艺参数，经增材制造成形工艺，加工得到零件样品；
S5、后期处理
对步骤S4-2中所得零件样品通过线切割取下，然后放入加热炉中加热，进行固溶处理；将固溶完成后的零件样品再次放入加热炉中进行时效热处理，得到成品。
进一步地，步骤S2中所述对熔化的原材料进行等离子旋转电极雾化制粉的方法为：对步骤S2所述熔化的原材料进行物理搅拌6～10min后保温静置5～10min；再将熔化的原材料置于结晶器内进行浇铸，得到Cu合金铸锭；将Cu合金铸锭在850～900℃的条件下进行退火后保温6～9h；然后对Cu合金铸锭进行锻造加工，得到长度为120～900mm、直径为50～90mm的Cu合金棒材；对Cu合金棒材进行精车加工，得到适合等离子旋转电极雾化制粉的Cu合金电极棒；
将Cu合金电极棒置于反应室中，对反应室进行抽真空至10-3～10-1Pa，充入惰性气体增压；采用等离子制粉设备对Cu合金电极棒端部进行加热，并使Cu合金电极棒进行离心运动，将雾化液滴甩出，冷却后得到Cu合金颗粒；其中，等离子枪功率为120～300kW，Cu合金电极棒的转速为5500～30000r/min。
说明：采用等离子旋转电极工艺进行制粉，全过程在真空或惰性气氛下进行，能够制备出纯净度高、气体含量低、材质均匀的铜合金粉末，采用粒度分布集中、颗粒大小基本一致的粉末可以减少打印过程中的球化、团聚现象，使成型零件表面光洁度更高。
进一步地，步骤S3中加热烘干的步骤为：将步骤S2中得到的Cu合金粉末置于加热炉中，在50～200℃条件下加热1～20h。
说明：将Cu合金粉末在50～200℃条件下进行加热能够有效减少Cu合金粉末内部含水量，提高Cu合金粉末材料的纯净度，降低杂质，进一步保证打印制品的均匀度。
进一步地，在所述步骤S4-1中采用Auto CAD软件构建打印结构模型，得到三维模型；通过Magics软件对三维模型进行切片，每层切片厚度控制为30～70μm，以旋转67°或90°转换扫描面的方式对切片片层进行扫描。
说明：将每层切片厚度控制为30～70μm能够使片层之间粘接堆积更紧凑，采用旋转67°或90°转换扫描面的方式对切片片层能够更充分地进行扫描，有效保障熔化生成的三维产品与三维模型的一致性。
进一步地，步骤S4-2中，对成形仓进行抽真空至真空度为1×10-3Pa，所述保护气体为氩气。
说明：采用惰性气体氩气对成形仓进行抽真空，能够有效控制加工零件样品时的含氧量，避免非真空状态下进行加工导致空气中的杂质影响打印制品的纯度；处于真空状态下进行加工，无对流影响，热量得到保持，能够达到预热效果。
进一步地，步骤S4-2中，所述增材制造成形工艺为电子束选区熔化增材制造方法，控制Cu合金粉末粒度区间为15～110μm；对基板进行预热处理，控制电子束选区熔化成形设备的栅压，设置电子束选区熔化增材制造方法的工艺参数，经电子束选区熔化增材制造方法加工得到零件样品。
说明：采用电子束选区熔化技术进行增材制造，成形过程中充入惰性气体保护，能够隔离外界的环境干扰，避免金属在高温下的氧化问题；成型零件组织极为致密，成型件内部组织呈快速凝固形貌，成型件没有其他杂质，内部无气孔；筛分区间为15～110μm的Cu合金粉末，能够有效避免打印过程中的粉末飞散现象。
进一步地，步骤S4-2中，所述工艺参数包括：预热处理温度为100～250℃，熔化轮廓线束流为5～5.2mA，工作速度为0.1～0.3m/s；试样熔化束流为15.5～17mA，扫描速度为2～3.5m/s，扫描间距为80～110μm，束斑直径为93～102μm。
说明：采用所述工作速度、束斑直径等工作参数能够进一步保证Cu合金粉末的加工效果，避免因操作不当预置的粉末层在电子束的作用下溃散。
进一步地，步骤S4-2中，所述增材制造成形工艺为激光选区熔化增材制造方法，控制Cu合金粉末粒度区间为15～53μm；所述激光选区熔化增材制造方法的工艺参数包括：功率100～1000w，扫描速度200～2000mm/s，扫描间距30～100μm，经激光选区选区熔化增材制造方法加工得到零件样品。
说明：采用电子束选区熔化技术进行增材制造，控制所述扫描速度、扫描间距等工作参数能够进一步保证Cu合金粉末的增材制造效果，避免成型零件孔隙缺陷、成形中断等情况发生，筛分区间为15～53μm的Cu合金粉末能够保证打印制品的力学性能。
进一步地，步骤S5中，所述固溶处理的步骤为：将线割后的零件样品放入加热炉中，升温速率为5～15℃/min，由室温升温至700～1000℃后保温0～20h；再对所述零件样品采用空冷或水冷或油冷方式进行冷却至室温。
说明：采用固溶处理能够有效解决Cu合金析出相分布不均等问题，提升成型零件的塑性和韧性性能，消除应力。
进一步地，步骤S5中，所述时效热处理的步骤为：将固溶完成后的零件样品再次放入加热炉中，升温速率为5～15℃/min，由室温升温至200～600℃后保温0～20h；再对所述零件样品采用空冷或水冷或油冷方式进行冷却至室温。
说明：采用时效热处理能够进一步优化相尺寸分布，调控微观组织，有效增加成型零件的硬度和强度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明使用增材制造技术成形制造Cu合金零部件，通过调控工艺参数制备出高致密度样品；通过固溶处理和时效处理，加工出高强度高导电率Cu合金零部件；在打印过程中处于真空状态，避免了粉末的氧化和杂质元素的引入，提高增材制造成形件的导电性能；本发明能够同步提高增材制造成形件的导电性能和力学性能，成型零部件组织致密，力学性能好，且制备工艺简单、过程易于控制。
附图说明
图1是本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式来对本发明进行更进一步详细的说明，以更好地体现本发明的优势。
实施例1
如图1所示的一种提高导电率和强度的铜合金制备方法，制备方法包括如下步骤：
S1、配料
按质量百分比含量：0.1％Cr元素、0.05％Zr元素、余量的Cu元素进行配料；Cr元素以Cr粉的形式加入，Zr元素以CuZr合金粉形式加入，Cu元素以CuZr合金粉和Cu粉形式加入；混粉后得到原材料粉末；
S2、制造Cu合金粉末
将步骤S1所得原材料粉末放入真空感应熔炼炉进行熔炼，在1200℃的条件下保温3min，得到熔化的原材料；对熔化的原材料进行等离子旋转电极雾化制粉，得到Cu合金粉末；
对熔化的原材料进行等离子旋转电极雾化制粉的方法为：对熔化的原材料进行物理搅拌6min后保温静置5min；再将熔化的原材料置于结晶器内进行浇铸，得到Cu合金铸锭；将Cu合金铸锭在850℃的条件下进行退火后保温6h；然后对Cu合金铸锭进行锻造加工，得到长度为120mm、直径为50mm的Cu合金棒材；对Cu合金棒材进行精车加工，得到适合等离子旋转电极雾化制粉的Cu合金电极棒；
将Cu合金电极棒置于反应室中，对反应室进行抽真空至10-3Pa，充入惰性气体增压；采用等离子制粉设备对Cu合金电极棒端部进行加热，并使Cu合金电极棒进行离心运动，将雾化液滴甩出，冷却后得到Cu合金颗粒；其中，等离子枪功率为120kW，Cu合金电极棒的转速为5500r/min；
S3、原材料预处理
将步骤S2中得到的Cu合金粉末置于加热炉中，在50℃条件下加热1h；
S4、样品制备
S4-1、零件建模
采用Auto CAD软件构建打印结构模型，得到三维模型；通过Magics软件对三维模型进行切片，每层切片厚度控制为30μm，以旋转67°转换扫描面的方式对切片片层进行扫描；再对各片层的内部扫描方式和扫描路径进行设计，得到切层扫描数据；
S4-2、零件加工
将步骤S4-1中三维模型导入增材制造成形设备；对成形仓进行抽真空至真空度为1×10-3Pa，保护气体为氩气；设置增材制造成形过程的工艺参数，进行增材制造成形的加工，得到零件样品；
其中，增材制造成形工艺具体为电子束选区熔化增材制造方法，筛分控制Cu合金粉末粒度区间为15～40μm；电子束选区熔化制造方法为：对基板进行预热处理，控制电子束选区熔化成形设备的栅压，设置电子束选区熔化增材制造方法的工艺参数，经电子束选区熔化增材制造方法加工得到零件样品；
工艺参数包括：预热处理温度为100℃，熔化轮廓线束流为5mA，工作速度为0.1m/s；试样熔化束流为15.5mA，扫描速度为2m/s，扫描间距为80μm，束斑直径为93μm；
S5、后期处理
对步骤S4-2中所得零件样品通过线切割取下，然后放入加热炉中加热，进行固溶处理；固溶处理的步骤为：将线割后的零件样品放入加热炉中，升温速率为5℃/min，由常温升温至700℃后保温1h；再对零件样品采用空冷方式进行冷却至常温；将固溶完成后的零件样品再次放入加热炉中进行时效热处理；
时效热处理的步骤为：将固溶完成后的零件样品再次放入加热炉中，升温速率为5℃/min，由常温升温至200℃后保温1h；再对零件样品采用水冷方式进行冷却至常温，得到成品。
实施例2
如图1所示的一种提高导电率和强度的铜合金制备方法，制备方法包括如下步骤：
S1、配料
按质量百分比含量：0.3％Cr元素、0.1％Zr元素、余量的Cu元素进行配料；Cr元素以Cr粉的形式加入，Zr元素以CuZr合金粉形式加入，Cu元素以CuZr合金粉和Cu粉形式加入；混粉后得到原材料粉末；
S2、制造Cu合金粉末
将步骤S1所得原材料粉末放入真空感应熔炼炉进行熔炼，在1300℃的条件下保温5min，得到熔化的原材料；对熔化的原材料进行等离子旋转电极雾化制粉，得到Cu合金粉末；
对熔化的原材料进行等离子旋转电极雾化制粉的方法为：对熔化的原材料进行物理搅拌8min后保温静置8min；再将熔化的原材料置于结晶器内进行浇铸，得到Cu合金铸锭；将Cu合金铸锭在870℃的条件下进行退火后保温8h；然后对Cu合金铸锭进行锻造加工，得到长度为500mm、直径为70mm的Cu合金棒材；对Cu合金棒材进行精车加工，得到适合等离子旋转电极雾化制粉的Cu合金电极棒；
将Cu合金电极棒置于反应室中，对反应室进行抽真空至10-2Pa，充入惰性气体增压；采用等离子制粉设备对Cu合金电极棒端部进行加热，并使Cu合金电极棒进行离心运动，将雾化液滴甩出，冷却后得到Cu合金颗粒；其中，等离子枪功率为220kW，Cu合金电极棒的转速为20000r/min；
S3、原材料预处理
将步骤S2中得到的Cu合金粉末置于加热炉中，在100℃条件下加热10h；
S4、样品制备
S4-1、零件建模
采用Auto CAD软件构建打印结构模型，得到三维模型；通过Magics软件对三维模型进行切片，每层切片厚度控制为50μm，以旋转80°转换扫描面的方式对切片片层进行扫描；再对各片层的内部扫描方式和扫描路径进行设计，得到切层扫描数据；
S4-2、零件加工
将步骤S4-1中三维模型导入增材制造成形设备；对成形仓进行抽真空至真空度为1×10-3Pa，保护气体为氩气；设置增材制造成形过程的工艺参数，经增材制造成形工艺，加工得到零件样品；
其中，增材制造成形工艺具体为电子束选区熔化增材制造方法，筛分控制Cu合金粉末粒度区间为45～65μm；电子束选区熔化制造方法为：对基板进行预热处理，控制电子束选区熔化成形设备的栅压，设置电子束选区熔化增材制造方法的工艺参数，经电子束选区熔化增材制造方法加工得到零件样品；
工艺参数包括：预热处理温度为150℃，熔化轮廓线束流为5.1mA，工作速度为0.2m/s；试样熔化束流为16mA，扫描速度为3m/s，扫描间距为90μm，束斑直径为95μm；
S5、后期处理
对步骤S4-2中所得零件样品通过线切割取下，然后放入加热炉中加热，进行固溶处理；固溶处理的步骤为：将线割后的零件样品放入加热炉中，升温速率为10℃/min，由常温升温至850℃后保温10h；再对零件样品采用空冷方式进行冷却至常温；将固溶完成后的零件样品再次放入加热炉中进行时效热处理；
时效热处理的步骤为：将固溶完成后的零件样品再次放入加热炉中，升温速率为10℃/min，由常温升温至400℃后保温10h；再对零件样品采用水冷方式进行冷却至常温，得到成品。
实施例3
如图1所示的一种提高导电率和强度的铜合金制备方法，制备方法包括如下步骤：
S1、配料
按质量百分比含量：0.5％Cr元素、0.2％Zr元素、余量的Cu元素进行配料；Cr元素以Cr粉的形式加入，Zr元素以CuZr合金粉形式加入，Cu元素以CuZr合金粉和Cu粉形式加入；混粉后得到原材料粉末；
S2、制造Cu合金粉末
按照增材制造工艺需求得到合适的粉末粒度区间数据，将步骤S1原材料粉末放入真空感应熔炼炉进行熔炼，在1400℃的条件下保温6min，得到熔化的原材料；
对熔化的原材料进行等离子旋转电极雾化制粉的方法为：对熔化的原材料进行物理搅拌10min后保温静置10min；再将熔化的原材料置于结晶器内进行浇铸，得到Cu合金铸锭；将Cu合金铸锭在900℃的条件下进行退火后保温9h；然后对Cu合金铸锭进行锻造加工，得到长度为900mm、直径为90mm的Cu合金棒材；对Cu合金棒材进行精车加工，得到适合等离子旋转电极雾化制粉的Cu合金电极棒；
将Cu合金电极棒置于反应室中，对反应室进行抽真空至10-1Pa，充入惰性气体增压；采用等离子制粉设备对Cu合金电极棒端部进行加热，并使Cu合金电极棒进行离心运动，将雾化液滴甩出，冷却后得到Cu合金颗粒；其中，等离子枪功率为300kW，Cu合金电极棒的转速为30000r/min；
S3、原材料预处理
将步骤S2中得到的Cu合金粉末置于加热炉中，在200℃条件下加热20h；
S4、样品制备
S4-1、零件建模
采用Auto CAD软件构建打印结构模型，得到三维模型；通过Magics软件对三维模型进行切片，每层切片厚度控制为70μm，以旋转90°转换扫描面的方式对切片片层进行扫描；再对各片层的内部扫描方式和扫描路径进行设计，得到切层扫描数据；
S4-2、零件加工
将步骤S4-1中三维模型导入增材制造成形设备；对成形仓进行抽真空至真空度为1×10-3Pa，保护气体为氩气；设置增材制造成形过程的工艺参数，经增材制造成形工艺，加工得到零件样品；
其中，增材制造成形工艺具体为电子束选区熔化增材制造方法，筛分控制Cu合金粉末粒度区间为80～110μm；电子束选区熔化制造方法为：对基板进行预热处理，控制电子束选区熔化成形设备的栅压，设置电子束选区熔化增材制造方法的工艺参数，经电子束选区熔化增材制造方法加工得到零件样品；
工艺参数包括：预热处理温度为250℃，熔化轮廓线束流为5.2mA，工作速度为0.3m/s；试样熔化束流为17mA，扫描速度为3.5m/s，扫描间距为110μm，束斑直径为102μm；
S5、后期处理
对步骤S4-2中所得零件样品通过线切割取下，然后放入加热炉中加热，进行固溶处理；
固溶处理的步骤为：将线割后的零件样品放入加热炉中，升温速率为15℃/min，由常温升温至1000℃后保温20h；再对零件样品采用空冷方式进行冷却至常温；将固溶完成后的零件样品再次放入加热炉中进行时效热处理；
时效热处理的步骤为：将固溶完成后的零件样品再次放入加热炉中，升温速率为15℃/min，由常温升温至600℃后保温20h；再对零件样品采用水冷方式进行冷却至常温，得到成品。
实施例4
本实施例与实施例1不同之处在于，步骤S2中，对Cu合金颗粒进行筛分，得到粒度为8～14μm的Cu合金粉末。
实施例5
本实施例与实施例1不同之处在于，步骤S2中，对Cu合金颗粒进行筛分，得到粒度为120～130μm的Cu合金粉末。
实施例6
本实施例与实施例1不同之处在于，步骤S4-1中，对三维模型进行切片，每层切片厚度控制为20μm。
实施例7
本实施例与实施例1不同之处在于，步骤S4-1中，对三维模型进行切片，每层切片厚度控制为80μm。
实施例8
本实施例与实施例1不同之处在于，步骤S4-2中，增材制造成形工艺为激光选区熔化增材制造方法，筛分控制Cu合金粉末粒度区间为15～30μm；激光选区熔化增材制造方法的工艺参数包括：功率100w，扫描速度200mm/s，扫描间距30μm，经激光选区选区熔化增材制造方法加工得到零件样品。
实施例9
本实施例与实施例2不同之处在于，步骤S4-2中，增材制造成形工艺为激光选区熔化增材制造方法，筛分控制Cu合金粉末粒度区间为30～40μm；激光选区熔化增材制造方法的工艺参数包括：功率500w，扫描速度1000mm/s，扫描间距65μm，经激光选区选区熔化增材制造方法加工得到零件样品。
实施例10
本实施例与实施例3不同之处在于，步骤S4-2中，增材制造成形工艺为激光选区熔化增材制造方法，筛分控制Cu合金粉末粒度区间为40～53μm；激光选区熔化增材制造方法的工艺参数包括：功率1000w，扫描速度2000mm/s，扫描间距100μm，经激光选区选区熔化增材制造方法加工得到零件样品。
实验例
利用实施例1～10方法以及常规电子束增材制造工艺制备出不同的铜合金并对制备的铜合金的化学成分进行检测，具体检测结果如表1所示；
其中，常规电子束增材制造铜合金工艺制备铜合金分别对应对比例1、2、3；对比例1的配料为0.1％Cr元素的Cr粉、0.05％Zr元素的CuZr合金粉、余量的Cu粉；对比例2的配料为0.3％Cr元素的Cr粉、0.1％Zr元素的CuZr合金粉、余量的Cu粉；对比例3的配料为0.5％Cr元素的Cr粉、0.2％Zr元素的CuZr合金粉、余量的Cu粉；
对比例4与实施例1的区别之处在于，未经过S2的雾化制粉，即将S1得到的原材料粉末直接进行步骤S3～S5的操作，得到成品。
表1：14种不同的铜合金的化学成分含量
Figure BDA0003890806030000131
Figure BDA0003890806030000141
结论：从表1中数据可以看出，利用实施例1～3、8～10制备所得的铜合金化学成分含量中的气体含量更低；从对比例1～3、实施例1～3可以看出，采用本发明工艺进行电子束增材制造的铜合金纯度更高。
对14种不同的铜合金的性能进行检测，具体检测结果如表2所示；
表2：14种不同铜合金的性能测试表
Figure BDA0003890806030000142
Figure BDA0003890806030000151
结论：从表2中数据能够得出，利用实施例1～3、8～10制备所得的铜合金，硬度更高，导电性能更高；从实施例1～3可以看出，采用本发明切片片层厚度范围内的厚度值控制制备铜合金，比实施例7、8制备的铜合金导电性能更高、致密度更高；从对比例1～3、实施例1～3可以看出，采用本发明工艺进行电子束增材制造的铜合金综合性能更高；从实施例1～3、实施例8～10可以看出，采用本发明激光选区熔化增材制造工艺制造的铜合金综合性能也具有较高优势；
从表2中数据可以看出，通过本发明方法制备的实施例2电导效果最高，综合对比最优，能够同时具备高强度、高导电性质，且具有致密度高的优势。
探究雾化制粉对制备的铜合金的性能影响。
结论：从表1中数据能够得出，利用对比例4制备所得的铜合金相比采用实施例1制备所得的铜合金化学成分含量中的气体含量更高；从表2中数据可以看出，采用本发明工艺进行电子束增材制造的铜合金综合性能更高。

Claims (10)

1.一种提高导电率和强度的铜合金制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
S1、配料
按质量百分比含量：0.1～0.5％Cr元素、0.05～0.2％Zr元素、余量的Cu元素进行配料；所述Cr元素以Cr粉的形式加入，所述Zr元素以CuZr合金粉形式加入，所述Cu元素以CuZr合金粉、Cu粉形式加入；混粉后得到原材料粉末；
S2、制造Cu合金粉末
将步骤S1所得原材料粉末放入真空感应熔炼炉进行熔炼，在1200～1400℃的条件下保温3～6min，得到熔化的原材料；对熔化的原材料进行等离子旋转电极雾化制粉，得到Cu合金粉末；
S3、原材料预处理
将步骤S2中得到的Cu合金粉末置于加热炉中进行加热烘干；
S4、样品制备
S4-1、零件建模
采用三维软件构建打印结构模型，得到三维模型；使用分层软件对所述三维模型进行切片，再对各片层的内部扫描方式和扫描路径进行设计，得到切层扫描数据；
S4-2、零件加工
将步骤S4-1中所述三维模型导入增材制造成形设备；对成形仓进行抽真空，充入保护气体；设置增材制造成形过程的工艺参数，经增材制造成形工艺，加工得到零件样品；
S5、后期处理
对步骤S4-2中所得零件样品通过线切割取下，然后放入加热炉中加热，进行固溶处理；将固溶完成后的零件样品再次放入加热炉中进行时效热处理，得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种提高导电率和强度的铜合金制备方法，其特征在于，步骤S2中所述对熔化的原材料进行等离子旋转电极雾化制粉的方法为：对步骤S2所述熔化的原材料进行物理搅拌6～10min后保温静置5～10min；再将熔化的原材料置于结晶器内进行浇铸，得到Cu合金铸锭；将Cu合金铸锭在850～900℃的条件下进行退火后保温6～9h；然后对Cu合金铸锭进行锻造加工，得到长度为120～900mm、直径为50～90mm的Cu合金棒材；对Cu合金棒材进行精车加工，得到适合等离子旋转电极雾化制粉的Cu合金电极棒；
将Cu合金电极棒置于反应室中，对反应室进行抽真空至10-3～10-1Pa，充入惰性气体增压；采用等离子制粉设备对Cu合金电极棒端部进行加热，并使Cu合金电极棒进行离心运动，将雾化液滴甩出，冷却后得到Cu合金颗粒；其中，等离子枪功率为120～300kW，Cu合金电极棒的转速为5500～30000r/min。
3.根据权利要求1所述的一种提高导电率和强度的铜合金制备方法，其特征在于，步骤S3中加热烘干的步骤为：将步骤S2中得到的Cu合金粉末置于加热炉中，在50～200℃条件下加热1～20h。
4.根据权利要求1所述的一种提高导电率和强度的铜合金制备方法，其特征在于，在所述步骤S4-1中采用Auto CAD软件构建打印结构模型，得到三维模型；通过Magics软件对三维模型进行切片，每层切片厚度控制为30～70μm，以旋转67°或90°转换扫描面的方式对切片片层进行扫描。
5.根据权利要求1所述的一种提高导电率和强度的铜合金制备方法，其特征在于，步骤S4-2中，对成形仓进行抽真空至真空度为1×10-3Pa，所述保护气体为氩气。
6.根据权利要求1所述的一种提高导电率和强度的铜合金制备方法，其特征在于，步骤S4-2中，所述增材制造成形工艺为电子束选区熔化增材制造方法，控制Cu合金粉末粒度区间为15～110μm；对基板进行预热处理，控制电子束选区熔化成形设备的栅压，设置电子束选区熔化增材制造方法的工艺参数，经电子束选区熔化增材制造方法加工得到零件样品。
7.根据权利要求6所述的一种提高导电率和强度的铜合金制备方法，其特征在于，步骤S4-2中，所述工艺参数包括：预热处理温度为100～250℃，熔化轮廓线束流为5～5.2mA，工作速度为0.1～0.3m/s；试样熔化束流为15.5～17mA，扫描速度为2～3.5m/s，扫描间距为80～110μm，束斑直径为93～102μm。
8.根据权利要求1所述的一种提高导电率和强度的铜合金制备方法，其特征在于，步骤S4-2中，所述增材制造成形工艺为激光选区熔化增材制造方法，控制Cu合金粉末粒度区间为15～53μm；所述激光选区熔化增材制造方法的工艺参数包括：功率100～1000w，扫描速度200～2000mm/s，扫描间距30～100μm，经激光选区选区熔化增材制造方法加工得到零件样品。
9.根据权利要求1所述的一种提高导电率和强度的铜合金制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述固溶处理的步骤为：将线割后的零件样品放入加热炉中，升温速率为5～15℃/min，由室温升温至700～1000℃后保温0～20h；再对所述零件样品采用空冷或水冷或油冷方式进行冷却至室温。
10.根据权利要求1所述的一种提高导电率和强度的铜合金制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述时效热处理的步骤为：将固溶完成后的零件样品再次放入加热炉中，升温速率为5～15℃/min，由室温升温至200～600℃后保温0～20h；再对所述零件样品采用空冷或水冷或油冷方式进行冷却至室温。
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