CN115870334A

CN115870334A - 铜带材加工方法及一种铜带材

Info

Publication number: CN115870334A
Application number: CN202211493135.7A
Authority: CN
Inventors: 王生; 张曹纪; 朱扬军; 徐浩云; 汪超; 茆耀东
Original assignee: Anhui Xinke Copper Co Ltd
Current assignee: Anhui Xinke Copper Co Ltd
Priority date: 2022-11-25
Filing date: 2022-11-25
Publication date: 2023-03-31

Abstract

本发明属于铜带材加工技术领域的铜带材加工方法，本发明还涉及一种铜带材。所述的铜带材加工方法加工步骤为：将连续拉铸的带坯进行加热处理；采用冷轧工序将带坯制成坯料铜卷：对坯料铜卷进行铣削；对铣面后的坯料铜卷进行冷轧，将半成品铜卷通过降低轧机速度，再将开卷张力设定为4.0±0.5Kg/mm²，经过慢速轧制后，最后道次张力设定为11±0.5Kg/mm²，配合轧制加工轧辊的低表面粗糙度Ra≤0.25，本发明的铜带材加工方法，在保证铜带材稳定度的前提下，使得铜带材的表面粗糙度以及加工平整度显著提高，不会因为对薄带材热处理而导致的板形和表面粗糙度低下的问题，提高产品品质。

Description

铜带材加工方法及一种铜带材

技术领域

本发明属于铜带材加工技术领域，更具体地说，是涉及一种铜带材加工方法，本发明还涉及一种铜带材。

背景技术

铜板带可以根据不同的牌号分类，大致分为黄铜板带、紫铜板带、青铜板带、白铜板带等。铜类板带又分为热轧板带及冷轧板带，热轧板带的厚度一般在4～25mm，冷轧板厚度在0.2mm～15mm之间，最大宽度2500mm，长度最大可达6000mm。铜板带由于其特殊的金属特性及高导电、耐蚀性强的特点，多应用于导电、导热、耐蚀器材。如电线、电缆、导电螺钉、爆破用雷管、化工用蒸发器、贮藏器及各种管道等。铜板带还可做各种深拉和弯折制造的受力零件，如销钉、铆钉、垫圈、螺母、导管、气压表、筛网、散热器零件等。

高精铜板带生产方法主要有两种，一种为大锭热轧-高精冷轧法，另一种为水平连铸卷坯-高精冷轧法两种。高精冷轧现代工艺技术基本是：四辊或者六辊高精轧机作为冷初轧和冷中轧；为获得精确公差的成品，一般选用六辊轧。中间退火采用罩式保护退火炉；成品退火采用展开式保护气体退火炉。为确保优良板型，成品带材需要拉弯矫工序。目前市面上大多数轧机对板带材料的轧制精细度不够，均是由于加工过程之中铜板带材薄至一定程度之后难以再进行加工，从而必须使得加工精度进一步提升后，方可对该种薄带材再次加工，最终得到一种低强度薄铜带材。精带带材车间六辊轧机主要工作内容是对铜板带材进行精准加工轧制生产薄带材的主体设备。

现有市面上常见低强度带材的生产方法，是通过对板带材的热处理温度和时间控制以达到薄带材的低强度要求；若使用热处理控制方式，将厚尺寸的板带材加工至薄的尺寸进行热处理，会导致最终成品板带材性能不均匀，且带材整体板型容易变形，带材表面粗糙度以及带材整体形状不易控制，另外就是在热处理的过程之中，温度的精度要求很高，但不可避免的温度波动相对于设定数值又会很大；由此可见该种生产低强度薄带材的热处理方法缺陷较为明显。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种步骤简单，在保证铜带材稳定度的前提下，使得铜带材的表面粗糙度以及加工平整度显著提高，不会因为对薄带材热处理而导致的性能不均问题，提高产品品质的铜带材加工方法。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明为一种铜带材加工方法，其特征在于：所述的铜带材加工方法的加工步骤为：

S1.将连续拉铸的带坯进行加热处理，其中加热处理时的温度为550～700℃，并保温5-10小时；

S2.采用冷轧工序将带坯制成厚度7.0mm～7.5mm的坯料铜卷：对坯料铜卷进行铣削，双面铣削，每面铣削1.3mm-1.6mm，将坯料表面冷隔层、偏析层铣削干净；

S3.对铣面后的坯料铜卷进行冷轧，得到厚度0.20mm-0.23mm的半成品铜卷，将半成品铜卷通过降低轧机速度，调整轧辊转速从190-220m/mi n到45-52m/mi n后，轧辊转速约为4-6转/s，转速降低，稳定度提高，轧辊转速降低后，经过轧辊的板带材的变形停留时间会更长，残余应力减少；

S4.再将开卷张力设定为4.0±0.5Kg/mm²，经过慢速轧制后，最后道次张力设定为11±0.5Kg/mm²，配合轧制加工轧辊的低表面粗糙度Ra≤0.25，提高铜带材应力分布。

采用冷轧工序将铸坯制成7.0～7.5mm厚的坯料铜卷前，熔铸工序采用半连续铸造方法制备铸坯。

加热处理之后的所述铸坯经冷轧机进行轧制时，使用乳化液进行润滑和冷却。

所述的铜带材为青铜带材，青铜带材加工时，调整轧辊转速从200m/mi n到50m/min，轧辊转速约为5转/s，转速降低，稳定度提高。

转速降低，稳定度提高，使得单独加工道次只有10微米，即从0.23mm轧到0.22mm，加工率≤4.35％。

轧辊转速降低后，经过轧辊的板带材的变形停留时间会更长，残余应力减少，再将开卷张力设定为4.0±0.5Kg/mm²，经过慢速轧制后，板带材厚度达到0.22mm时，最后道次张力设定为11±0.5Kg/mm²。

对铸坯铣削时，双面铣削，每面铣削1.5mm。

本发明还涉及一种铜带材，所述的铜带材组分包括：Sn、P、Si、Fe、Al、Zn、Ni、Pb。铜带材的组分的质量百分比：5.90％≤Sn≤6.10％、0.10％≤P≤0.20％、0.01％≤Si≤0.02％、0.010％≤Fe≤0.014％、0.02％≤Al≤0.04％、0.04％≤Zn≤0.07％、0.04％≤Ni≤0.07％、0.04％≤Pb≤0.08％、余量为Cu及杂质。

采用本发明的技术方案，工作原理及有益效果如下所述：

本发明所述的铜带材加工方法，针对市面上一般低强度薄带材的生产方法进行技术革新，提高生产效率，降低生产成本。在复杂紧凑的多辊轧机辊系中，对低强度板带材的加工板形和表面粗糙度的稳定性有显著提升。在产品使用性上得益于加工微硬化，其强度较于软态薄板带铜材更易于加工。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为采用本发明的铜带材加工方法加工的铜带材的应力分布图；

图2为采用现有技术中的加工的铜带材的应力分布图结构示意图；

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如附图1所示，本发明为一种铜带材加工方法，其特征在于：所述的铜带材加工方法的加工步骤为：

S1.将连续拉铸的带坯进行加热处理，其中加热处理时的温度为550～700℃，并保温5-10小时；S2.采用冷轧工序将带坯制成厚度7.0mm～7.5mm的坯料铜卷：对坯料铜卷进行铣削，双面铣削，每面铣削1.3mm-1.6mm，将坯料表面冷隔层、偏析层铣削干净；S3.对铣面后的坯料铜卷进行冷轧，得到厚度0.20mm-0.23mm的半成品铜卷，将半成品铜卷通过降低轧机速度，调整轧辊转速从190-220m/mi n到45-52m/mi n后，轧辊转速约为4-6转/s，转速降低，稳定度提高，轧辊转速降低后，经过轧辊的板带材的变形停留时间会更长，残余应力减少；S4.再将开卷张力设定为4.0±0.5Kg/mm²，经过慢速轧制后，最后道次张力设定为11±0.5Kg/mm²，配合轧制加工轧辊的低表面粗糙度Ra≤0.25，提高铜带材应力分布。上述步骤，针对现有技术中的不足，提出改进的技术方案。针对市面上一般低强度薄带材的生产方法进行技术革新，提高生产效率，降低生产成本。在复杂紧凑的多辊轧机辊系中，合理利用原结构，对低强度板带材的加工板形和表面粗糙度的稳定性有显著提升。通过本发明的方法，板带材的表面粗糙度以及加工平整度显著提高；在产品使用性上得益于加工微硬化，其强度较于软态薄板带铜材更易于加工，有效提高铜带材的品质。本发明所述的铜带材加工方法，步骤简单，在保证铜带材稳定度的前提下，使得铜带材的表面粗糙度以及加工平整度显著提高，不会因为对薄带材热处理而导致的性能不均，提高产品品质。

对铸坯铣削时，双面铣削，每面铣削1.5mm。

采用冷轧工序将铸锭制成7.0～7.5mm厚的冷轧坯料铜卷前，熔铸工序采用半连续铸造方法制备铸坯。加热处理之后的所述铸坯经冷轧机进行轧制时，使用乳化液进行润滑和冷却。所述的铜带材为青铜带材，青铜带材加工时，调整轧辊转速从200m/mi n到50m/min，轧辊转速约为5转/s，转速降低，稳定度提高。使得单独加工道次只有10微米，即从0.23mm轧到0.22mm，加工率≤4.35％。轧辊转速降低后，经过轧辊的板带材的变形停留时间会更长，再将开卷张力设定为4.0±0.5Kg/mm²，经过慢速轧制后，板带材厚度达到0.22mm时，最后道次张力设定为11±0.5Kg/mm²。对铸坯铣削时，双面铣削，每面铣削1.5mm。上述步骤，如附图所示，图1为采用本发明的铜带材加工方法加工的铜带材的板形分布图；图2为采用现有技术中的加工的铜带材的板形分布图结构示意图。根据技术指标，颜色分布越均匀表明铜带材内部应力分布越好。图1和图2对比可知，图1的铜带材的颜色分布明显比图2的铜带材分布均匀，因此，本发明的方法加工的铜带材的品质更好。

为进一步说明本发明的加工方法，以青铜C5191的铜板材的轧制为例说明：青铜按如下组分及质量百分比：5.90％≤Sn≤6.10％、0.10％≤P≤0.20％、0.01％≤Si≤0.02％、0.010％≤Fe≤0.014％、0.02％≤Al≤0.04％、0.04％≤Zn≤0.07％、0.04％≤Ni≤0.07％、0.04％≤Pb≤0.08％、余量为Cu及杂质。熔铸工序采用半连续铸造方法制备铸锭。

将铸坯进行加热处理，其中加热处理时的铸锭温度为550～700℃，并保温5-10小时；进行轧制时，采用冷轧工序将所述铸坯制成7.0～7.5mm厚的冷轧坯料铜卷：对铸锭铣削，双面铣削，每面铣削1.5mm，将铸锭表面冷隔层、偏析层铣削干净；其中，轧制时使用乳化液进行润滑和冷却；对冷轧坯料铜卷进行冷轧，得到厚度为0.23mm的半成品铜卷，此时将半成品铜卷通过降低轧机速度，调整轧辊转速从200m/mi n到50m/mi n后，轧辊转速约为5转/s，转速大幅降低，稳定度大幅提高，从而使得单独加工道次可以达到10微米，即从0.23mm轧到0.22mm，加工率≤4.35％，轧辊转速慢下来之后板带材的变形停留时间会更长；再对开卷张力进行设定为4.0±0.5Kg/mm²经过慢速轧制之后厚度达到0.22mm时最后道次张力设定为11±0.5Kg/mm²，配合轧制加工轧辊的低表面粗糙度(Ra≤0.25)可对此时薄铜板带材应力分布起到最重要的影响。

本发明还涉及一种铜带材，所述的铜带材组分包括：Sn、P、Si、Fe、Al、Zn、N i、Pb。铜带材的组分的质量百分比：5.90％≤Sn≤6.10％、0.10％≤P≤0.20％、0.01％≤Si≤0.02％、0.010％≤Fe≤0.014％、0.02％≤A l≤0.04％、0.04％≤Zn≤0.07％、0.04％≤Ni≤0.07％、0.04％≤Pb≤0.08％、余量为Cu及杂质。本发明的材料配比，配合本发明的加工方法，有效提高品质。

本发明所述的铜带材加工方法，针对市面上一般低强度薄带材的生产方法进行技术革新，提高生产效率，降低生产成本。在复杂紧凑的多辊轧机辊系中，对低强度板带材的加工内应力以及板形和表面粗糙度的稳定性有显著提升。通过本发明的方法，板带材的表面粗糙度以及加工平整度显著提高；不会因为对薄带材热处理而导致的板形和表面粗糙度低下的问题；在产品使用性上得益于加工微硬化，其强度较于软态薄板带铜材更易于加工；另外其板形更均匀，有效提高铜带材的品质。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种铜带材加工方法，其特征在于：所述的铜带材加工方法的加工步骤为：

S3.对铣面后的坯料铜卷进行冷轧，得到厚度0.20mm-0.23mm的半成品铜卷，将半成品铜卷通过降低轧机速度，调整轧辊转速从190-220m/min到45-52m/min后，轧辊转速约为4-6转/s，转速降低，稳定度提高，轧辊转速降低后，经过轧辊的板带材的变形停留时间会更长，残余应力减少；

2.根据权利要求1所述的铜带材加工方法，其特征在于：采用冷轧工序将铸坯制成7.0～7.5mm厚的坯料铜卷前，熔铸工序采用半连续铸造方法制备铸坯。

3.根据权利要求1或2所述的铜带材加工方法，其特征在于：加热处理之后的所述铸坯经冷轧机进行轧制时，使用乳化液进行润滑和冷却。

4.根据权利要求3所述的铜带材加工方法，其特征在于：所述的铜带材为青铜带材，青铜带材加工时，调整轧辊转速从200m/min到50m/min，轧辊转速约为5转/s，转速降低，稳定度提高。

5.根据权利要求4所述的铜带材加工方法，其特征在于：转速降低，稳定度提高，使得单独加工道次只有10微米，即从0.23mm轧到0.22mm，加工率≤4.35％。

6.根据权利要求5所述的铜带材加工方法，其特征在于：轧辊转速降低后，经过轧辊的板带材的变形停留时间会更长，残余应力减少，再将开卷张力设定为4.0±0.5Kg/mm²，经过慢速轧制后，板带材厚度达到0.22mm时，最后道次张力设定为11±0.5Kg/mm²。

7.根据权利要求6所述的铜带材加工方法，其特征在于：对铸坯铣削时，双面铣削，每面铣削1.5mm。

8.一种铜带材，其特征在于：所述的铜带材组分包括：Sn、P、Si、Fe、Al、Zn、Ni、Pb。

9.根据权利要求8所述的铜带材加工方法，其特征在于：铜带材的组分的质量百分比：5.90％≤Sn≤6.10％、0.10％≤P≤0.20％、0.01％≤Si≤0.02％、0.010％≤Fe≤0.014％、0.02％≤Al≤0.04％、0.04％≤Zn≤0.07％、0.04％≤Ni≤0.07％、0.04％≤Pb≤0.08％、余量为Cu及杂质。