CN117139395A - 一种合金铜带生产用表面清理工艺及清理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合金铜带生产用表面清理工艺及清理装置，清理工艺包括轧制复合、退火、冷却、除尘脱脂、研磨清洗、钝化、二次冲洗、烘干、分条及包装等步骤；清理装置包括轧制机、退火炉、喷气冷却系统、除尘脱脂箱、研磨清洗箱、钝化箱、二次冲洗箱、烘干箱、分条机、表面检测箱和卷取机。本发明对酸洗后的合金铜带依次进行温水清洗去酸、热水升温喷淋、摩擦带打磨和冷水清洗，形成一种新型的倾斜面接触式打磨方法，可有效调整各部位的压力梯度，进而使合金铜带成品表面所受摩擦力逐渐升高，铜带表面依次受到逐层加压打磨且接触面大，并通过试验得出最佳研磨倾角参数，因此打磨效果较佳，所得产品表面缺陷少、光泽度高且氧化层磨损较少。
Description
技术领域
本发明涉及合金铜带生产技术领域，尤其涉及一种合金铜带生产用表面清理工艺及清理装置。
背景技术
铜铝合金带材是一种新型复合材料，其兼具有铜材和铝材的优点——高导电导热性能和耐腐蚀性能，可广泛应用于电子、电器、电力、冶金设备、机械、汽车、能源和生活用具等各个领域。
现有铜铝合金带材生产过程中一般需要在轧制酸洗后进行多次清洗，包括采用热水和冷水对铜带进行多轮次地交替清洗，以清理铜铝合金带材表面的油脂、废屑及余酸，但整体表面质量不高，多有缺陷产生。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种合金铜带生产用表面清理工艺及清理装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种合金铜带生产用表面清理工艺，包括以下步骤：
S100、轧制复合：利用开卷机将带材头送过轧机、缠绕在初料卷取机上，轧机压下，利用初料卷取机和开卷机分别建立前后张力，轧机启动、测厚仪及厚控系统投入进行轧制形成合金铜带；
S200、退火：轧制复合后的合金铜带进入退火炉对其进行扩散和再结晶热处理，炉内温度控制采用调功形式，退火温度控制在150℃-650℃.同时炉前排有N2进气管，主要用于保护工件，防止表面氧化；
S300、冷却：退火后的工件采用喷气冷却系统进行冷却，喷气冷却系统内设有一套水冷换热器和一套离心循环喷吹冷却风机，密封性能好，并采用变频调速，冷却水进水温度25℃，出水温度35℃，冷却水循环使用不外排；
S400、除尘脱脂：将浓度为70%的浓硫酸加水配比成浓度为8%的稀硫酸，利用压辊将带材浸入稀硫酸内，出口采用挤水辊把稀硫酸挤入水箱内，利用稀硫酸去除带材表面杂质及氧化物等薄膜；
S500、研磨清洗：依次采用45℃-55℃的温水和65℃热水对带材上剩余稀硫酸液进行冲洗，再采用上摩擦带和下摩擦带对带材表面进行打磨，最后采用温度低于20℃的冷清水对带材上残留的刷洗废水及杂质进行冲洗；
S600、钝化：将钝化液加水配比成浓度为0.2%-0.5%的稀钝化液，钝化液经加热循环过滤高压喷淋装置对带材表面进行钝化处理，利用钝化液将带材表面转化为不易被氧化的状态，从而延缓金属的腐蚀速度，其中温度控制在65℃-75℃范围内，出口利用柔性夹水辊将钝化液挤入水箱内；
S700、二次冲洗：采用45℃-55℃的温水对带材表面残留的钝化废液进行冲洗；
S800、烘干：冲洗后的带材进入烘干箱，利用热风烘干，使带材中的湿气被充分烘干，烘干温度为35℃，烘干后的带材采用压缩空气对带材表面进行冷却；
S900、分条及包装：通过分条机对已经处理好的合金带按照顾客要求尺寸进行切条，对已经分条的合金带进行检测，检测合格的合金带进行包装，包装采用卷取机卷成圆筒状，即为合金铜带成品，入库。
优选地，S500包括以下步骤：
S501、先采用45℃-55℃的温水对带材上剩余稀硫酸液进行冲洗，并用挤水辊将带材上的冲洗水挤干净，清洗水采用加热循环过滤高压喷淋工艺，温度控制在45℃-55℃范围内；
S502、进料时，预先转动后端的卷辊使上摩擦带前端卷带直径小于后端卷带直径，使下摩擦带前端卷带直径小于后端卷带直径，即形成上摩擦带和下摩擦带一个前窄后宽的锥形口，同时上升或下降铜带坯料下方的两个卷辊，前端锥形口内径高度比铜带坯料厚度大，继续拉动铜带坯料，通过摩擦带动后端卷辊上的卷带滚动，直至铜带坯料通过锥形口；
S503、使上摩擦带两边的卷辊以相反方向转动，使上摩擦带基本伸直且两边的卷带直径基本相同，使下摩擦带两边的卷辊以相反方向转动，使下摩擦带基本伸直且两边的卷带直径基本相同，同时上升或下降铜带坯料下方的两个卷辊，使铜带坯料分别与上摩擦带和下摩擦带接触；
S504、转动各前端卷辊使前端卷带直径大于后端卷带直径，控制上摩擦带和下摩擦带的张拉应力为0.12-0.15MPa，并控制铜带坯料与正上方的上摩擦带平面之间夹角和铜带坯料与正下方的下摩擦带平面之间夹角均位于1-6°倾角设置，为前宽后窄的锥形口状，进行研磨以去除表面残留未脱落的杂质及氧化物薄膜；
S505、最后采用温度低于20℃的冷清水对带材上残留的刷洗废水及杂质进行冲洗，并用擦拭辊将带材上的冲洗水挤干净。
优选地，S900中的检测包括以下步骤：
S901、通过肉眼或超声波探伤仪评估铜带材表面的缺陷情况，常见的缺陷包括氧化层、裂纹、坑洼、毛刺等，缺陷的大小、形状、数量都会影响铜带材的使用寿命和性能，详细观察并记录表面缺陷的情况；
S902、采用金相显微镜评估铜带材表面的光洁度，在评估光洁度时，需要观察铜带材表面的反光度和表面平整度，表面光洁度的好坏会影响铜带材的外观质量和导电性能；
S903、使用X射线荧光光谱仪测量铜带材表面氧化层的厚度，表面氧化层的厚度与铜带材的导电性能密切相关，在评估氧化层厚度时，需要考虑测量设备的精度和测量时间；
S904、使用扫描电镜评估铜带材表面的清洁度，表面污染物的存在会影响铜带材的使用寿命和性能，在评估清洁度时，需要考虑不同污染物对铜带材性能的影响程度。
本发明还提出应用于前述工艺的一种合金铜带生产用表面清理装置，依次包括机构：
轧制机，用于将铜板、铝板和铜板的叠层复合金属板轧制成型；
退火炉，用于对轧制复合后的合金铜带进行扩散和再结晶热处理；
喷气冷却系统，通过冷N2将退火后的工件进行冷却；
除尘脱脂箱，通过8%稀硫酸进行酸洗，以去除带材表面杂质及氧化物薄膜；
研磨清洗箱，将酸洗后的合金带材进行打磨以及不同温度水依次清洗；
钝化箱，通过浸泡钝化液使打磨后的合金带材表面形成钝化层；
二次冲洗箱，采用45℃-55℃的水对钝化后的合金带材表面进行二次冲洗；
烘干箱，对合金带材采用35℃热风烘干；
分条机，将烘干后的带材坯料进行切条；
表面检测箱，将切条后的各带材进行检测；
和卷取机，将检测合格的条状带材卷成圆筒状，即为合金铜带成品。
优选地，研磨清洗箱内包括以下组件：
温水喷管，内置45℃-55℃的温水，用于减少酸残留量；
热水喷管，内置65℃的热水，用于研磨前升温；
上摩擦带，与铜带坯料上表面接触；
下摩擦带，与铜带坯料下表面接触；
冷水喷管，内置20℃以下的冷水，用于清理摩擦产生的碎屑；
擦拭辊，用于擦拭除去铜带坯料表面大部分残余水。
进一步地，上摩擦带和下摩擦带的两边均固接有卷辊，卷辊一端设置双向电机以驱使各卷辊独立转动，各卷辊平行设置，上摩擦带两边的卷辊轴心线所在平面、下摩擦带两边的卷辊轴心线所在平面与铜带坯料表面相互平行，且铜带坯料表面为-℃倾斜设置以便于排屑。
进一步地，热水喷管出口对准前端卷辊与铜带坯料之间部位以提高打磨前铜带坯料的表面温度，冷水喷管出口对准后端卷辊与铜带坯料之间部位以清理摩擦产生的碎屑。
进一步地，上摩擦带和下摩擦带采用钢丝网、尼龙布和磨砂层的复合层结构，即采用尼龙布包裹钢丝网，在尼龙布一侧黏贴柔性砂纸（也可以在尼龙布一侧喷涂磨砂浆料），通过砂纸层打磨。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明对酸洗后的合金铜带依次进行温水清洗去酸、热水升温喷淋、摩擦带打磨和冷水清洗，形成一种新型的倾斜面接触式打磨方法，相比现有对辊线接触式打磨控制难度高的缺陷，本发明可有效调整各部位的压力梯度，进而使合金铜带成品表面所受摩擦力逐渐升高，铜带表面依次受到逐层加压打磨，且接触面比线接触式打磨要大很多，因此打磨效果较佳，并通过试验得出最佳研磨倾角参数，所得产品表面缺陷少、光泽度高且氧化层磨损较少。
附图说明
图1为本发明实施例1提出的一种合金铜带生产用表面清理工艺的流程图；
图2为本发明实施例2提出的一种合金铜带生产用表面清理工艺的工艺及装置图；
图3为本发明提出的一种合金铜带生产用表面清理装置中研磨清洗箱的进料示意图；
图4为本发明提出的一种合金铜带生产用表面清理装置中研磨清洗箱的研磨清洗示意图。
图中：轧制机1、退火炉2、喷气冷却系统3、除尘脱脂箱4、研磨清洗箱5、温水喷管501、热水喷管502、上摩擦带503、下摩擦带504、卷辊505、铜带坯料506、冷水喷管507、擦拭辊508、钝化箱6、二次冲洗箱7、烘干箱8、分条机9、表面检测箱10、卷取机11。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、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。
实施例1：参照图1提出的一种合金铜带生产用表面清理工艺，其工艺流程及产污环节说明如下：
本项目工艺采用自动流水线，运行速率为10m/min-20m/min。
1）轧制复合：利用开卷机将带材从上到下分别为铜带、铝带和铜带头送过轧机、缠绕在初料卷取机上，轧机压下，利用初料卷取机和开卷机分别建立前后张力，轧机启动、测厚仪及厚控系统不涉及核与辐射投入进行轧制形成合金铜带。该工段产生的污染物主要为N1机械噪声和轧制复合机械设备更换的S1废液压油。
2）退火：轧制复合后的合金铜带进入退火炉2对其进行扩散和再结晶热处理，炉内温度控制采用调功形式，退火温度控制在150℃-650℃.同时炉前排有N2进气管，主要用于保护工件，防止表面氧化。
3）冷却：退火后的工件采用喷气N2冷却系统进行冷却，喷气冷却系统3内设有一套水冷换热器和一套离心循环喷吹冷却风机，密封性能好，并采用变频调速，冷却水进水温度25℃，出水温度35℃，冷却水循环使用不外排。
4）除尘脱脂：除尘脱脂工段在密闭不锈钢316箱体内进行，容积尺寸：5200mm*690mm*450mm，箱体封闭式且不接触地面，前后两侧设有进出口。在水箱内，将浓度为70%的浓硫酸加水配比成浓度为8%的稀硫酸，利用压辊将带材浸入稀硫酸内，出口采用挤水辊把稀硫酸挤入水箱内，利用稀硫酸去除带材表面杂质及氧化物等薄膜，常温进行除尘脱脂废液每12天排放一次，通过管道排放至污水处理站。因稀硫酸浓度较低，清洗过程不会腐蚀不锈钢水箱。该工段产生的污染物主要为除尘脱脂过程中产生的G1硫酸雾、W1除尘脱脂废液、S2除尘脱脂槽渣。
5）清洗：清洗箱采用不锈钢材料整体结构，清洗水箱尺寸为：2300mm*2400mm*950mm，采用冷清水对带材上的剩余的稀硫酸液进行冲洗，并用挤水辊将带材上的冲洗水挤干净。其中，清洗水采用加热循环过滤高压喷淋工艺，温度控制在45℃-55℃范围内，清洗废水每天排放一次，通过管道排放至污水处理站。该工段产生的污染物主要为W2清洗废水。
6）刷洗：刷洗采用不锈钢材料整体结构，刷洗水箱尺寸为：1900mm*1800mm*1400mm，采用下置式水箱，利用水泵将经电加热装置加热后的热水形成65℃水幕对带材进行喷淋，同时利用刷辊对带材进行高速刷洗，以去除表面残留未脱落的杂质及氧化物薄膜，其中刷洗水经重力回流至下置式水箱中，经过滤器处理后循环使用，刷洗废水每天排放两次，通过管道排放至污水处理站。该工段产生的污染物主要为W3刷洗废水。
7）清洗：清洗水箱采用不锈钢材料整体结构，容积尺寸：3900mm*2400mm*650mm，采用冷清水对带材上残留的刷洗废水及杂质进行冲洗，并用挤水辊将带材上的冲洗水挤干净。该工段产生的污染物主要为W4清洗废水。
8）钝化：钝化工段采用不锈钢材料整体结构，容积尺寸：5100mm*840mm*650mm，在水箱内，将钝化液加水配比成浓度为0.2%-0.5%的稀钝化液，钝化液经加热循环过滤高压喷淋装置对带材表面进行钝化处理，利用钝化液将带材表面转化为不易被氧化的状态，从而延缓金属的腐蚀速度，其中温度控制在65℃-75℃范围内，出口利用柔性夹水辊将钝化液挤入水箱内，钝化废液每21天排放一次，通过管道排放至污水处理站，根据钝化剂SGS测试报告，该钝化剂中镉、汞、铅、六价铬等含量均为未检出，因此，本项目钝化不是淘汰的落后工艺。该工段产生的污染物主要为W5钝化废液和S3钝化槽渣。
9）冲洗：冲洗采用不锈钢材料整体结构，采用热清水对带材表面残留的钝化废液进行冲洗，其中清洗水采用加热循环过滤高压喷淋工艺，温度控制在45℃-55℃范围内，冲洗水每天排放三次，通过管道排放至污水处理站。该工段产生的污染物主要为W6冲洗废水。
10）烘干：冲洗后的带材进入烘干箱8，利用电加热元件高速热风烘干，使带材中的湿气被充分烘干，烘干温度为35℃。烘干后的带材采用压缩空气对带材表面进行冷却。
11）分条：通过分条机9对已经处理好的合金带按照顾客要求尺寸进行切条。该工段产生的污染物主要为N2机械噪声、S4边角料。
12）检测：对已经分条的合金带进行检测。此过程产生的污染物主要为S5不合格品。
13）包装：检测合格的合金带进行包装，包装采用卷取机11卷成圆筒状。
14）成品：包装后的成品入库。
实施例2：在实施例1的基础工艺上作出以下改进，即将步骤4除尘脱脂以后的工段5清洗、工段6刷洗及工段7清洗改为新型的研磨清洗广义上讲，实施例1所用刷辊也是研磨清洗的一种，并针对现有研磨清洗方法中因研磨辊压力不易控制而造成合金铜带表面即铜薄带的表面清理不净或意外损伤的问题，以得到更为光洁平整的铜带表面，从而提高产品质量。
为提高铜带产品的表面质量，一些车间采用研磨清洗的方式对铜带表面进行打磨，但现有研磨清洗主要是采用一对摩擦辊对铜带上下表面进行挤压打磨，但压力难以控制常导致氧化层破坏的风险，而本申请则提出一种新的研磨清洗方法——
一种合金铜带生产用表面清理工艺，包括以下步骤：
S100、轧制复合：利用开卷机将带材头从上到下分别为铜带、铝带和铜带送过轧机、缠绕在初料卷取机上，轧机压下，利用初料卷取机和开卷机分别建立前后张力，轧机启动、测厚仪及厚控系统投入进行轧制形成合金铜带；
S200、退火：轧制复合后的合金铜带进入退火炉2对其进行扩散和再结晶热处理，炉内温度控制采用调功形式，退火温度控制在150℃-650℃.同时炉前排有N2进气管，主要用于保护工件，防止表面氧化；
S300、冷却：退火后的工件采用喷气冷却系统3进行冷却，喷气冷却系统3内设有一套水冷换热器和一套离心循环喷吹冷却风机，密封性能好，并采用变频调速，冷却水进水温度25℃，出水温度35℃，冷却水循环使用不外排；
S400、除尘脱脂：将浓度为70%的浓硫酸加水配比成浓度为8%的稀硫酸，利用压辊将带材浸入稀硫酸内，出口采用挤水辊把稀硫酸挤入水箱内，利用稀硫酸去除带材表面杂质及氧化物等薄膜；
S500、研磨清洗：
包括以下步骤：
S501、先采用45℃-55℃的温水对带材上剩余稀硫酸液进行冲洗，并用挤水辊将带材上的冲洗水挤干净，清洗水采用加热循环过滤高压喷淋工艺，温度控制在45℃-55℃范围内；
S502、进料时，预先转动后端的卷辊505使上摩擦带503前端卷带直径小于后端卷带直径，使下摩擦带504前端卷带直径小于后端卷带直径，即形成上摩擦带503和下摩擦带504一个前窄后宽的锥形口，同时上升或下降铜带坯料506下方的两个卷辊505，前端锥形口内径高度比铜带坯料506厚度大，继续拉动铜带坯料506，通过摩擦带动后端卷辊505上的卷带滚动，直至铜带坯料506通过锥形口；
S503、使上摩擦带503两边的卷辊505以相反方向转动，使上摩擦带503基本伸直且两边的卷带直径基本相同，使下摩擦带504两边的卷辊505以相反方向转动，使下摩擦带504基本伸直且两边的卷带直径基本相同，同时上升或下降铜带坯料506下方的两个卷辊505，使铜带坯料506分别与上摩擦带503和下摩擦带504接触；
S504、转动各前端卷辊505使前端卷带直径大于后端卷带直径，控制上摩擦带503和下摩擦带504的张拉应力为0.12-0.15MPa，并控制铜带坯料506与正上方的上摩擦带503平面之间夹角和铜带坯料506与正下方的下摩擦带504平面之间夹角均位于1-6°倾角设置，为前宽后窄的锥形口状，进行研磨以去除表面残留未脱落的杂质及氧化物薄膜；
S505、最后采用温度低于20℃的冷清水对带材上残留的刷洗废水及杂质进行冲洗，并用擦拭辊508将带材上的冲洗水挤干净；
S600、钝化：将钝化液加水配比成浓度为0.2%-0.5%的稀钝化液，钝化液经加热循环过滤高压喷淋装置对带材表面进行钝化处理，利用钝化液将带材表面转化为不易被氧化的状态，从而延缓金属的腐蚀速度，其中温度控制在65℃-75℃范围内，出口利用柔性夹水辊将钝化液挤入水箱内；
S700、二次冲洗：采用45℃-55℃的温水对带材表面残留的钝化废液进行冲洗；
S800、烘干：冲洗后的带材进入烘干箱8，利用热风烘干，使带材中的湿气被充分烘干，烘干温度为35℃，烘干后的带材采用压缩空气对带材表面进行冷却；
S900、分条及包装：通过分条机9对已经处理好的合金带按照顾客要求尺寸进行切条，对已经分条的合金带进行检测，检测合格的合金带进行包装，包装采用卷取机11卷成圆筒状，即为合金铜带成品，入库。
S900中的检测包括以下步骤：
S901、通过肉眼或超声波探伤仪评估铜带材表面的缺陷情况，常见的缺陷包括氧化层、裂纹、坑洼、毛刺等，缺陷的大小、形状、数量都会影响铜带材的使用寿命和性能，详细观察并记录表面缺陷的情况；
S902、采用金相显微镜评估铜带材表面的光洁度，在评估光洁度时，需要观察铜带材表面的反光度和表面平整度，表面光洁度的好坏会影响铜带材的外观质量和导电性能；
S903、使用X射线荧光光谱仪测量铜带材表面氧化层的厚度，表面氧化层的厚度与铜带材的导电性能密切相关，在评估氧化层厚度时，需要考虑测量设备的精度和测量时间；
S904、使用扫描电镜评估铜带材表面的清洁度，表面污染物的存在会影响铜带材的使用寿命和性能，在评估清洁度时，需要考虑不同污染物对铜带材性能的影响程度。
评估合金铜带成品表面质量的方法包括观察表面缺陷、评估表面光洁度、测量表面氧化层的厚度和评估表面清洁度等，参照GB/T10561-2005“钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法”，以厚度为0.4mm的铜铝合金铜带为例，并以铜带坯料506与正上方的上摩擦带503平面之间夹角（或铜带坯料506与正下方的下摩擦带504平面之间夹角）α为试验参数，均位于1-6°倾角设置，具体结果如下表1所示：
表1.合金铜带研磨清洗产品质量检测
需要说明的是，而实施例1代表的现有线接触式打磨（即两刷辊相切的方式），虽然其氧化层厚度较大但极度不均匀，且打磨效果较差；α为负值角度表明初始阶段设置的上摩擦带503和下摩擦带504呈前窄后宽的锥形口状，从试验结果看，α为1-6°倾角设置时研磨效果最佳，所得产品表面质量较高，表明实施例2新提出的倾斜面接触式打磨可有效提高打磨质量，可有效调整各部位的压力梯度，进而使合金铜带成品表面所受摩擦力逐渐升高，铜带表面依次受到逐层加压打磨，且接触面比线接触式打磨要大很多，因此打磨效果较佳。
实施例3：应用于实施例2所述工艺的一种合金铜带生产用表面清理装置，依次包括：
轧制机1，用于将铜板、铝板和铜板的叠层复合金属板轧制成型；
退火炉2，用于对轧制复合后的合金铜带进行扩散和再结晶热处理；
喷气冷却系统3，通过冷N2将退火后的工件进行冷却；
除尘脱脂箱4，通过8%稀硫酸进行酸洗，以去除带材表面杂质及氧化物薄膜；
研磨清洗箱5，将酸洗后的合金带材进行打磨以及不同温度水依次清洗；
钝化箱6，通过浸泡钝化液使打磨后的合金带材表面形成钝化层；
二次冲洗箱7，采用45℃-55℃的水对钝化后的合金带材表面进行二次冲洗；
烘干箱8，对合金带材采用35℃热风烘干；
分条机9，将烘干后的带材坯料进行切条；
表面检测箱10，将切条后的各带材进行检测；
和卷取机11，将检测合格的条状带材卷成圆筒状，即为合金铜带成品。
其中研磨清洗箱5内包括以下机构：
温水喷管501，内置45℃-55℃的温水，用于减少酸残留量；
热水喷管502，内置65℃的热水，用于研磨前升温；
上摩擦带503，与铜带坯料506上表面接触；
下摩擦带504，与铜带坯料506下表面接触；
冷水喷管507，内置20℃以下的冷水，用于清理摩擦产生的碎屑；
擦拭辊508，用于擦拭除去铜带坯料506表面大部分残余水。
上摩擦带503和下摩擦带504的两边均固接有卷辊505，卷辊505一端设置双向电机以驱使各卷辊505独立转动，各卷辊505平行设置，上摩擦带503两边的卷辊505轴心线所在平面、下摩擦带504两边的卷辊505轴心线所在平面与铜带坯料506表面相互平行，且铜带坯料506表面为10-20°倾斜设置以便于排屑；
热水喷管502出口对准前端卷辊505与铜带坯料506之间部位以提高打磨前铜带坯料506的表面温度，冷水喷管507出口对准后端卷辊505与铜带坯料506之间部位以清理摩擦产生的碎屑；
上摩擦带503和下摩擦带504采用钢丝网、尼龙布和磨砂层的复合层结构，即采用尼龙布包裹钢丝网，在尼龙布一侧黏贴柔性砂纸（也可以在尼龙布一侧喷涂磨砂浆料），通过砂纸层打磨。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种合金铜带生产用表面清理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S100、轧制复合：利用开卷机将带材头送过轧机、缠绕在初料卷取机上，轧机压下，利用初料卷取机和开卷机分别建立前后张力，轧机启动、测厚仪及厚控系统投入进行轧制形成合金铜带；
S200、退火：轧制复合后的合金铜带进入退火炉（2）对其进行扩散和再结晶热处理，炉内温度控制采用调功形式，退火温度控制在150℃-650℃，同时炉前排有N2进气管，主要用于保护工件，防止表面氧化；
S300、冷却：退火后的工件采用喷气冷却系统（3）进行冷却，喷气冷却系统（3）内设有一套水冷换热器和一套离心循环喷吹冷却风机，密封性能好，并采用变频调速，冷却水进水温度25℃，出水温度35℃，冷却水循环使用不外排；
S400、除尘脱脂：将浓度为70%的浓硫酸加水配比成浓度为8%的稀硫酸，利用压辊将带材浸入稀硫酸内，出口采用挤水辊把稀硫酸挤入水箱内，利用稀硫酸去除带材表面杂质及氧化物薄膜；
S500、研磨清洗：依次采用45℃-55℃的温水和65℃热水对带材上剩余稀硫酸液进行冲洗，再采用上摩擦带（503）和下摩擦带（504）对带材表面进行打磨，最后采用温度低于20℃的冷清水对带材上残留的刷洗废水及杂质进行冲洗；
S600、钝化：将钝化液加水配比成浓度为0.2%-0.5%的稀钝化液，钝化液经加热循环过滤高压喷淋装置对带材表面进行钝化处理，利用钝化液将带材表面转化为不易被氧化的状态，从而延缓金属的腐蚀速度，其中温度控制在65℃-75℃范围内，出口利用柔性夹水辊将钝化液挤入水箱内；
S700、二次冲洗：采用45℃-55℃的温水对带材表面残留的钝化废液进行冲洗；
S800、烘干：冲洗后的带材进入烘干箱（8)，利用热风烘干，使带材中的湿气被充分烘干，烘干温度为35℃，烘干后的带材采用压缩空气对带材表面进行冷却；
S900、分条及包装：通过分条机（9）对已经处理好的合金带按照顾客要求尺寸进行切条，对已经分条的合金带进行检测，检测合格的合金带进行包装，包装采用卷取机（11）卷成圆筒状，即为合金铜带成品，入库。
2.根据权利要求1所述的一种合金铜带生产用表面清理工艺，其特征在于，所述S500包括以下步骤：
S501、先采用45℃-55℃的温水对带材上剩余稀硫酸液进行冲洗，并用挤水辊将带材上的冲洗水挤干净，清洗水采用加热循环过滤高压喷淋工艺，温度控制在45℃-55℃范围内；
S502、进料时，预先转动后端的卷辊（505）使上摩擦带（503）前端卷带直径小于后端卷带直径，使下摩擦带（504）前端卷带直径小于后端卷带直径，即形成上摩擦带（503）和下摩擦带（504）一个前窄后宽的锥形口，同时上升或下降铜带坯料（506）下方的两个卷辊（505)，前端锥形口内径高度比铜带坯料（506）厚度大，继续拉动铜带坯料（506，通过摩擦带动后端卷辊（505）上的卷带滚动，直至铜带坯料（506）通过锥形口；
S503、使上摩擦带（503）两边的卷辊（505）以相反方向转动，使上摩擦带（503）伸直且两边的卷带直径相同，使下摩擦带（504）两边的卷辊（505）以相反方向转动，使下摩擦带（504）伸直且两边的卷带直径相同，同时上升或下降铜带坯料（506）下方的两个卷辊（505)，使铜带坯料（506）分别与上摩擦带（503）和下摩擦带（504）接触；
S504、转动各前端卷辊（505）使前端卷带直径大于后端卷带直径，控制上摩擦带（503）和下摩擦带（504）的张拉应力为0.12-0.15MPa，并控制铜带坯料（506）与正上方的上摩擦带（503）平面之间夹角和铜带坯料（506）与正下方的下摩擦带（504）平面之间夹角均位于1-6°倾角设置，为前宽后窄的锥形口状，进行研磨以去除表面残留未脱落的杂质及氧化物薄膜；
S505、最后采用温度低于20℃的冷清水对带材上残留的刷洗废水及杂质进行冲洗，并用擦拭辊（508）将带材上的冲洗水挤干净。
3.根据权利要求1所述的一种合金铜带生产用表面清理工艺，其特征在于，所述S900中的检测包括以下步骤：
S901、通过肉眼或超声波探伤仪评估铜带材表面的缺陷情况，常见的缺陷包括氧化层、裂纹、坑洼、毛刺，缺陷的大小、形状、数量都会影响铜带材的使用寿命和性能，详细观察并记录表面缺陷的情况；
S902、采用金相显微镜评估铜带材表面的光洁度，在评估光洁度时，需要观察铜带材表面的反光度和表面平整度，表面光洁度的好坏会影响铜带材的外观质量和导电性能；
S903、使用X射线荧光光谱仪测量铜带材表面氧化层的厚度，表面氧化层的厚度与铜带材的导电性能密切相关，在评估氧化层厚度时，需要考虑测量设备的精度和测量时间；
S904、使用扫描电镜评估铜带材表面的清洁度，表面污染物的存在会影响铜带材的使用寿命和性能，在评估清洁度时，需要考虑不同污染物对铜带材性能的影响程度。
4.一种合金铜带生产用表面清理装置，应用于权利要求1-3任一所述工艺，其特征在于，依次包括机构：
轧制机（1)，用于将铜板、铝板和铜板的叠层复合金属板轧制成型；
退火炉（2)，用于对轧制复合后的合金铜带进行扩散和再结晶热处理；
喷气冷却系统（3)，通过冷N2将退火后的工件进行冷却；
除尘脱脂箱（4)，通过8%稀硫酸进行酸洗，以去除带材表面杂质及氧化物薄膜；
研磨清洗箱（5)，将酸洗后的合金带材进行打磨以及不同温度水依次清洗；
钝化箱（6)，通过浸泡钝化液使打磨后的合金带材表面形成钝化层；
二次冲洗箱（7)，采用45℃-55℃的水对钝化后的合金带材表面进行二次冲洗；
烘干箱（8)，对合金带材采用35℃热风烘干；
分条机（9)，将烘干后的带材坯料进行切条；
表面检测箱（10)，将切条后的各带材进行检测；
和卷取机（11)，将检测合格的条状带材卷成圆筒状，即为合金铜带成品。
5.根据权利要求4所述的一种合金铜带生产用表面清理装置，其特征在于，所述研磨清洗箱（5）内包括以下组件：
温水喷管（501)，内置45℃-55℃的温水，用于减少酸残留量；
热水喷管（502)，内置65℃的热水，用于研磨前升温；
上摩擦带（503)，与铜带坯料（506）上表面接触；
下摩擦带（504)，与铜带坯料（506）下表面接触；
冷水喷管（507)，内置20℃以下的冷水，用于清理摩擦产生的碎屑；
擦拭辊（508)，用于擦拭除去铜带坯料（506）表面大部分残余水。
6.根据权利要求5所述的一种合金铜带生产用表面清理装置，其特征在于，所述上摩擦带（503）和下摩擦带（504）的两边均固接有卷辊（505)，卷辊（505）一端设置双向电机以驱使各卷辊（505）独立转动，各卷辊（505）平行设置，上摩擦带（503）两边的卷辊（505）轴心线所在平面、下摩擦带（504两边的卷辊（505）轴心线所在平面与铜带坯料（506）表面相互平行，且铜带坯料（506）表面为10-20°倾斜设置以便于排屑。
7.根据权利要求5所述的一种合金铜带生产用表面清理装置，其特征在于，所述热水喷管（502）出口对准前端卷辊（505）与铜带坯料（506）之间部位以提高打磨前铜带坯料（506）的表面温度，冷水喷管（507）出口对准后端卷辊（505）与铜带坯料（506）之间部位以清理摩擦产生的碎屑。
8.根据权利要求5所述的一种合金铜带生产用表面清理装置，其特征在于，所述上摩擦带（503）和下摩擦带（504）采用钢丝网、尼龙布和磨砂层的复合层结构，即采用尼龙布包裹钢丝网，在尼龙布一侧黏贴柔性砂纸，通过砂纸层打磨。
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