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一种电真空器件用无氧铜棒的生产工艺制造技术

技术编号:14407522 阅读:130 留言:0更新日期:2017-01-11 18:45
本发明专利技术涉及一种电真空器件用无氧铜棒的生产工艺,包括以下步骤:1)以高纯阴极铜为原料,采用熔炼装置上引铜杆;2)连续挤压无氧铜棒;3)将无氧铜棒表面疏松的组织进行铣面;4)采用液压拉拔机对无氧铜棒进行拉拔变形;5)采用分切设备对无氧铜棒进行分切。本发明专利技术生产的电真空器件用无氧铜棒纯度高、氧含量低、导电性能高、表面质量高,该工艺流程短、高效、节能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有色金属加工
,尤其涉及一种电真空器件用无氧铜棒的生产工艺
技术介绍
电真空器件在雷达通讯系统、电气设备、成像器件和探测器件等领域有广泛的应用。电真空器件材料是电真空器件技术发展的物质基础,电真空器件的技术、指标是否先进,产品的质量能否得到保证,除设计、制造工艺外,材料的性能也是一个重要因素,而且往往是决定性因素。铜及铜合金具有高导电、导热性能,以及良好的延展性,易于加工等特点,而且真空密封性能优异,即使很薄也不会漏气,这对电真空器件尤为重要。另外,它还具有优异的焊接性能,几乎所有液态焊料都能良好地对其表面进行润湿,而无须镀镍。因此,铜及铜合金是电真空器件广泛采用的金属之一。电真空器件用无氧铜棒一般采用以下生产工艺方法:真空炉熔炼—铸锭—加热—挤压—拉拔—分切传统的电真空器件用无氧铜棒生产工艺存在投资规模大、成材率低、产品长度有限、生产效率低、能耗大、产品氧含量不稳定等缺点。中国专利CN200910154705.8提供了一种高纯高导无氧铜棒的加工工艺,由于在挤压过程中挤压比较小,铜棒的致密度不足,在铜棒后续的加工过程中容易在表面产生气泡,不能满足电真空器件的使用。
技术实现思路
针对现有生产工艺存在的不足,本专利技术设计了一种电真空器件用无氧铜棒的生产工艺。利用该工艺生产的电真空器件用无氧铜棒具有氧含量低、焊接性能优异、塑性加工性能高、导电性能高、表面质量高等优点,而且该工艺流程短、高效、节能。为了实现上述专利技术目的,本专利技术采用了如下技术方案:上引连铸—连续挤压—铣面—拉拔—分切本专利技术的技术方案是:1.上引连铸以高纯阴极铜为原料,将高纯阴极铜预热烘干后在熔炼装置中进行熔化,采用木炭及石墨鳞片覆盖铜液表面,采用牵引机组上引铜杆。所述的上引连铸铜杆的成分组成为:Cu+Ag≥99.99%,O≤0.0003%。进一步设置为:结晶器出水温度控制在35℃~40℃,熔炼炉的温度为1166℃~1170℃,采用烘干的木碳覆盖,保证熔炼炉的还原气氛;木炭粒度为20mm~28mm,覆盖厚度160mm~180mm。保温炉的温度为1156℃~1160℃,采用石墨磷片覆盖,其覆盖厚度50mm~60mm。熔炼装置包括熔炼炉、保温炉,在熔化炉与保温炉之间设有隔仓,熔化炉、隔仓和保温炉之间通过流沟相连,流沟高出炉底200mm,可促进铜液流动的均匀性,可以起到除渣的效果。在隔仓内安装有在线除气装置,通过在线除气装置向铜液内充入99.996%的惰性气体,并通过受控的旋转石墨轴和转子,将计量的惰性气体压入铜液中并打散成微小气泡,使其均匀的分散在铜液中,从而达到除气、脱氧的目的,气源出口压力0.25MPa,流量0.8Nm3/h,转子转速控制在220~250r/min。用牵引机组离合式真空上引铜杆,然后铜杆进入收线装置。引杆速度250~280mm/min,引杆直径Ф35mm,冷却循环出水温度35℃~40℃。制备的无氧铜杆纯度为Cu+Ag≥99.99%、氧含量小于0.0003%、导电率≥101.5%IACS。2.连续挤压以步骤1制备的无氧铜杆为原料,采用连续挤压机组制备无氧铜棒,连续挤压机转速为3-3.5r/min。挤压轮与腔体的间隙值为1.0-1.1mm。无氧铜棒在扩展挤压装置中挤压成型,扩展挤压装置包括一级导流模具11、二级导流模具12、通道模具13、一级阻流模具14、二级阻流模具15、成型模具16等组成。一级导流模具11和二级导流模具12为圆形导流截面,一级导流角21的角度为130°~150°,二级导流角22的角度为30°~70°。一级阻流模具14和二级阻流模具15为圆形阻流截面,一级阻流角23的角度为20°~50°,二级阻流角24的角度为50°~80°。通道模具13安装在一级阻流模具14和二级导流模具12之间,通道模具13的厚度大于25mm。通道模具13的直径H1是成型模具16直径H2的1.5~2倍,即H1=(1.5~2)H2。成型模具16的定径带长度为10~15mm。3.铣面将连续挤压制备的无氧铜棒进行铣面切削,将铜棒表面疏松的组织进行铣面去除、切削,无氧铜棒外表面铣面的厚度为0.2~1.0mm。4.拉拔采用液压拉拔机对无氧铜棒进行拉伸变形,进行一道次拉伸变形,拉伸变形系数为1.15,拉拔模具的模角范围为7°,拉拔模具的模孔工作带长度为7mm。拉拔后铜棒的抗拉强度为275~285MPa,延伸率为10%~15%。5.分切采用分切设备按照客户合同要求长度对无氧铜棒进行分切。采用上述技术方案,具有以下优势:1.采用高纯阴极铜为原料,Cu+Ag≥99.99%、氧含量小于0.0003%、导电率≥101.5%IACS。2.采用铣面工艺,将连续挤压表面疏松的组织进行切削去除,同时进行大挤压比进行扩展变形,采用拉伸变形,铜棒致密度高。3.本专利技术流程短、高效、节能。本专利技术与传统工艺相比节省了铸锭加热、热挤压等工序,有益效果是节约能耗50%以上,成材率达到80%以上。附图说明:图1为本专利技术所述的扩展挤压装置的结构示意图:图中:11为一级导流模具;12为二级导流模具;13为通道模具;14为一级阻流模具;15为二级阻流模具;16为成型模具;21为一级导流角;22为二级导流角;23为一级阻流角;24为二级阻流角。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明,但本专利技术的保护范围并不限于此。实施例1本实施例1一种电真空器件用无氧铜棒的生产工艺包括如下步骤:上引连铸—连续挤压—铣面—拉拔—分切具体的步骤为:1.上引连铸以高纯阴极铜为原料,将高纯阴极铜预热烘干后在熔炼装置中进行熔化,采用木炭及石墨鳞片覆盖铜液表面,采用牵引机组上引铜杆。进一步设置为:结晶器出水温度控制在35℃~40℃,熔炼炉的温度为1170℃,采用烘干的木碳覆盖,保证熔炼炉的还原气氛;木炭粒度为20mm,覆盖厚度180mm。保温炉的温度为1160℃,采用石墨磷片覆盖,其覆盖厚度60mm。熔炼装置包括熔炼炉、保温炉,在熔化炉与保温炉之间设有隔仓,熔化炉、隔仓和保温炉之间通过流沟相连,流沟高出炉底200mm,可促进铜液流动的均匀性,可以起到除渣的效果。在隔仓内安装有在线除气装置,通过在线除气装置向铜液内充入99.996%的惰性气体,并通过受控的旋转石墨轴和转子,将计量的惰性气体压入铜液中并打散成微小气泡,使其均匀的分散在铜液中,从而达到除气、脱氧的目的,气源出口压力0.25MPa,流量0.8Nm3/h,转子转速控制在250r/min。用牵引机组离合式真空上引铜杆,然后铜杆进入收线装置。引杆速度260mm/min,引杆直径Ф35mm,冷却循环出水温度35℃~40℃。制备的无氧铜杆纯度为Cu+Ag为99.995%、氧含量0.0002%、导电率为101.6%IACS。2.连续挤压以步骤1制备的无氧铜杆为原料,采用连续挤压机组挤压无氧铜棒,连续挤压机转速为3r/min。挤压轮与腔体的间隙值为1.1mm。无氧铜棒在扩展挤压装置中挤压成型,扩展挤压装置如图1所示,包括一级导流模具11、二级导流模具12、通道模具13、一级阻流模具14、二级阻流模具15、成型模具16等组成。一级导流模具11和二级导流模具12为圆形导流截面,一级导流角21的角度为150°,二级导流角22的角度本文档来自技高网...
一种电真空器件用无氧铜棒的生产工艺

【技术保护点】
一种电真空器件用无氧铜棒的生产工艺,其特征在于包括以下步骤:1)上引连铸:以高纯阴极铜为原料,将高纯阴极铜预热烘干后在熔炼装置中进行熔化,采用木炭及石墨鳞片覆盖铜液表面,采用牵引机组上引铜杆;2)连续挤压:以步骤1)制备的无氧铜杆为原料,采用连续挤压机组制备无氧铜棒,无氧铜棒在扩展挤压装置中挤压成型;3)铣面:将步骤2)制备的无氧铜棒进行铣面,将无氧铜棒表面疏松的组织进行去除、切削;4)拉拔:采用液压拉拔机对步骤3)制备无氧铜棒进行拉拔变形,进行一道次拉拔变形;5)分切:采用分切设备对无氧铜棒进行分切。

【技术特征摘要】
1.一种电真空器件用无氧铜棒的生产工艺,其特征在于包括以下步骤:1)上引连铸:以高纯阴极铜为原料,将高纯阴极铜预热烘干后在熔炼装置中进行熔化,采用木炭及石墨鳞片覆盖铜液表面,采用牵引机组上引铜杆;2)连续挤压:以步骤1)制备的无氧铜杆为原料,采用连续挤压机组制备无氧铜棒,无氧铜棒在扩展挤压装置中挤压成型;3)铣面:将步骤2)制备的无氧铜棒进行铣面,将无氧铜棒表面疏松的组织进行去除、切削;4)拉拔:采用液压拉拔机对步骤3)制备无氧铜棒进行拉拔变形,进行一道次拉拔变形;5)分切:采用分切设备对无氧铜棒进行分切。2.如权利要求1所述一种电真空器件用无氧铜棒的生产工艺,其特征在于:所述步骤1)中结晶器出水温度控制在35℃~40℃,熔炼炉的温度为1166℃~1170℃,覆盖木炭粒度为20mm~28mm,厚度160mm~180mm;保温炉的温度为1156℃~1160℃,采用石墨磷片覆盖,其覆盖厚度50mm~60mm;熔炼装置中安装线除气装置,气体出口压力0.25MPa,流量0.8Nm3/h,转子转速控制在220~250r/min。3.如权利要求1所述一种电真空器件用无氧铜棒的生产工艺,其特征在于:所述步骤2)中连续挤压机转速为3-3.5r/min,挤压轮与腔体的间隙值为1.0-1.1mm。4.如权利要求1所述一种电真空器件用无氧铜棒的生产工艺,其特征在于:所述步骤2)中无氧铜棒在扩展挤压装置中挤压成型,扩展挤压装置包括一级导...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐高磊
申请(专利权)人:徐高磊
类型:发明
国别省市:浙江;33

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