高纯高导无氧铜线加工工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106424197A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610930148.4(22)申请日2016.10.31(71)申请人江西凯安智能股份有限公司地址335400江西省鹰潭市贵溪市工业园(72)发明人李泽周胜杜正平(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人吴称生(51)Int.Cl.B21C37/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称高纯高导无氧铜线加工工艺(57)摘要本发明属于金属加工领域，涉及一种高纯高导无氧铜线加工工艺，包括如下步骤：(1)、选用高纯电解铜为原料，将电解铜预热烘干后在熔炼装置中进行熔化，熔炼装置包括熔炼炉、保温炉，熔炼炉上安装在线除气装置和鼓气装置通过进气管道向铜液内充入99.999％的氩气或氮气，同时伴随气体加入黑磷粉，黑磷粉的添加量为铜液质量的0.02到0.1％；(2)、熔炼后的铜液转入保温炉，采用上引连铸机进行引拉，获得无氧铜坯料；(3)、连续挤压生产无氧铜杆料：(4)、将铜杆料轧制成线坯；(5)将连续轧制的线坯经过拉模获得要求名义尺寸。本发明可获得高纯度高电导率的铜线，它相较于木炭及石墨鳞片还原法，更容易工艺控制。CN106424197ACN106424197A权利要求书1/1页1.一种高纯高导无氧铜线加工工艺，其特征在于包括如下步骤：(1)、选用高纯电解铜为原料，将电解铜预热烘干后在熔炼装置中进行熔化，熔炼装置包括熔炼炉、保温炉，熔炼炉上安装在线除气装置和鼓气装置，鼓气装置包括深入铜液中的多孔陶瓷搅拌桨，多孔陶瓷搅拌桨通过电机驱动，多孔陶瓷搅拌桨连通进气管道，进气管道上安装黑磷粉计量添加装置；通过进气管道向铜液内充入99.999％的氩气或氮气，同时伴随气体加入黑磷粉，黑磷粉的添加量为铜液质量的0.02到0.1％；熔炼炉温度为1150℃～1160℃；(2)、熔炼后的铜液转入保温炉，保温炉的温度为1140℃～1150℃，保持铜液表面为真空状态；将结晶器插入铜液中，铜液进入结晶器中成型形成无氧铜铸坯，采用上引连铸机进行引拉，获得无氧铜坯料；(3)、连续挤压生产无氧铜杆料：以步骤(2)生产的无氧铜坯料为原料，采用连续挤压工艺生产铜杆；(4)、连轧机组：连续挤压后的无氧铜杆再继续连轧，通过6～12机架的连轧机组，将铜杆料轧制成线坯；(5)、拉拔机组：将连续轧制的线坯经过拉模获得要求名义尺寸。2.根据权利要求1所述的高纯高导无氧铜线加工工艺，其特征在于：步骤(3)中，连续挤压机转速为4～10r/min，铜杆挤出速度：6～15m/min，连续挤压采用多级扩展变形的模腔和模具，所述的多级扩展变形的模腔和模具，包括由腔体面板和盖板组成的扩展腔，垫片和模具安装于扩展腔内；垫片安装在模具的上部并呈喇叭状多级扩展，无氧铜杆挤出模具后经真空防氧化管及水槽冷却、吹干后卷取。3.根据权利要求1所述的高纯高导无氧铜线加工工艺，其特征在于：所述多孔陶瓷搅拌桨的内部设有进气通道，多孔陶瓷搅拌桨浸入铜液的部分设有连通进气通道和表面的小孔。4.根据权利要求1所述的高纯高导无氧铜线加工工艺，其特征在于：结晶器水压2～4MPa，结晶器出水温度控制在25℃～50℃。5.根据权利要求1所述的高纯高导无氧铜线加工工艺，其特征在于：进气管道的气源出口压力0.5MPa，流量1～1.25Nm3/n。6.根据权利要求1所述的高纯高导无氧铜线加工工艺，其特征在于：所述在线除气装置是一个抽气装置，安装于熔炼炉顶部，抽走氧化后的五氧化二磷，所述在线除气装置连接一个冷却装置或水浴装置。2CN106424197A说明书1/4页高纯高导无氧铜线加工工艺技术领域[0001]本发明涉及一种铜线加工工艺，属于金属加工技术领域。背景技术[0002]无氧铜具有很高的电导率，很好的变形性能，较好的热导率，由于其特有的性质，无氧铜在很多尖端技术领域或者民用商品中高档的元器件领域，具有很广泛的应用，如高频波导管，粒子加速器的腔体，电子射线管，音箱发烧线等等。国标TU0无氧铜和美标C10100无氧铜都是高级别的铜材，电导率为IACS101％，剩余电阻率为200。在超级导体电缆、粒子加速器元器件等高端导线应用上，更高电导率的无氧铜成为主要研究方向，目前无氧铜电导率可达IACS102％。[0003]铜电导率的提高与降低铜材内的氧气含量、金属杂质含量以及改善晶体结构有关，其中，对电导率影响最大的是氧气和铁杂质的含量。铜中铁杂质可以通过电解来降低，然而，电解的过程易把氧气带入沉积的铜粉内；同时，氧气在铜液的溶解度也很高，在熔化铜的过程中氧气也很容易进入铜液中，导致铸锭的铜材的含氧量很高，一般可达几百的ppm，使电导率在IACS100％以下