用于由铜或铜合金借助挤压机制造金属丝的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于由铜或铜合金制造金属丝的连续的方法，其中铜或铜合金以铸棒（１）的形式存在并且在高于５００℃的温度下借助挤压机（２）和相应的拉模被精拉伸成一根或多根金属丝，在所述挤压机中设有模具（４）；其特征在于具有下列步骤：ａ）在拉延区域（Ｉ）内利用保护气体保护从模具（４）出来的热金属丝（５）以防氧化，ｂ）在冷却区域（ＩＩ）在调温的水浴（６）中以高于６０℃的温度冷却金属丝，ｃ）在从水浴出来之后测量金属丝的横截面尺寸并且对金属丝施加调节的拉力，从而将由于金属丝在拉延区域（Ｉ）内的拉延引起的金属丝的横截面尺寸与预定横截面的偏差减至最小，以及ｄ）无需先前的削尖将金属丝置入剖分的拉模（１４）中，闭合拉模并且无中断地将金属丝拉伸到最终尺寸直到铸棒耗尽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的、用于由铜或铜合金制造金属 丝的方法。为此适用的铜合金例如在标准DIN EN1044中标准化。该铜合金除了铜之外作 为合金添加物还包含镉、锌、硅、锡、锰、镍、银、磷和其他的非铁金属。由这些合金通常制造 直径为lmm至5mm的金属丝。本专利技术的主要应用领域在于以铜合金为基础制造硬焊金属丝 的领域。
技术介绍
用于由铜或铜合金制造金属丝和杆的方法和装置例如描述于德国公开文本DE 39 29 287 A1和DE 196 02 054 Al以及US专利US2， 290， 684和US 2， 795， 520中。制造金属 丝的起点一般是圆柱形的铸锭，将这些铸锭加热到55(TC至60(rC并且利用挤压机挤出成 一根或多根金属丝。在此得到的原金属丝通常必须通过进一步的拉伸或滚压过程制成所希 望的最终直径。 利用描述的挤出方法可以制造具有不同的横截面形状的金属丝或杆。优选使用圆 的或正方形的横截面。通常将挤出的金属丝通过一次或多次的冷拉伸制成最终尺寸。在每 一拉伸过程中，在合金的情况下仅具有在25%与30%之间的变形程度的冷成型才是可能 的。变形程度取决于所选择的合金。在纯铜的情况下也能达到较高的变形程度。变形程度 定义为横截面变化相对于起始横截面的比例。 铜或铜合金在高温时在表面上形成由黑色的氧化铜构成的氧化皮，并且在拉伸或 滚压过程中在大的形状变化时倾向于脆化。没有用于避免这些问题的其他的预防措施，必 须在稀释的硫酸中酸蚀从挤压机出来的原金属丝以去掉氧化皮并且紧接着用水冲洗这些 原金属丝。可以通过退火消除脆化。引用的专利文件通过用来自适当的喷嘴的水喷洒从挤 压机出来的热金属丝避免氧化皮的形成，以得到金属裸露的金属丝。 利用描述的挤出方法可以制造具有不同的横截面形状的金属丝或杆。优选使用圆 的或正方形的横截面。通常将挤出的金属丝通过一次或多次的冷拉伸制成最终尺寸。在每 一拉伸过程中，根据材料仅具有在25%与50%之间的变形程度的冷成型才是可能的。在这 里，变形程度定义为横截面变化相对于起始横截面的比例。 根据经验，传统地挤出的金属丝的横截面尺寸具有±5%的波动幅度。但对于按照 DIN EN 1044的铜合金，对于金属丝需要的极限偏差为±3%。为了遵守该极限偏差，在精 拉伸之前首先进行所谓的(冷拔)定径(Kalibrierzug)，以便减小横截面尺寸的公差。在 这里，具有较大横截面的金属丝区段比较细的金属丝区段更强地变形。这导致沿金属丝的 不同的断裂延伸率、抗拉强度和硬度。 一般来说，硬度和抗拉强度随着变形程度的提高而增 加，而断裂延伸率则减小。因此，在精拉伸之前必须对金属丝进行中间退火，以便通过退火 在再结晶温度之上重新消除在变形时形成的冷作硬化。 因此，挤出的质量对随后的工序具有决定性的影响。 此外已表明，由现有技术已知的用冷水喷洒挤出的焊条部分地导致有斑痕的金属3丝表面。此外，这样制成的金属丝是脆的并且无先前的退火不可能在紧接的拉伸过程中加工。 为了拉伸到最终尺寸提供拉伸装置，其核心部分是所谓的由金刚石或硬质合金构成的拉模。这些拉模具有拉伸孔，金属丝穿过该拉伸孔被拉伸。由于拉伸孔小于金属丝直径，所以在金属丝能穿过拉伸孔之前，该金属丝必须在适当的装置中被削尖。该过程是费时间的并且阻碍铸锭到具有最终尺寸的焊丝的连续的制造。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，提供一种用于由铜或铜合金制造金属丝的连续的方法，其中从铸锭的挤出开始无中断地在仅一个后接的拉伸过程中制造金属裸露的具有最终尺寸的金属丝。 该目的通过在独立权利要求中说明的方法达到。在诸从属权利要求中描述该方法的优选的实施形式。 按照本专利技术的方法从由现有技术已知的挤出方法出发。将铜或铜合金以铸棒(1)的形式置入挤压机(2)中，在高于50(TC的温度下通过具有一个或多个模孔的模具(4)挤压，并且然后在冷却区域中冷却。将从模具出来的一个或多个原金属丝(5)在仅一个后接的拉伸过程中拉伸到最终尺寸。该方法具有下列步骤 a)在拉延区域(I)内利用保护气体保护从模具(4)出来的热的金属丝(5)以防氧化， b)在冷却区域(II)内在调温的水浴(6)中以高于6(TC的温度冷却金属丝， c)在从水浴中出来之后测量金属丝的横截面尺寸并且对金属丝施加调节的拉力，从而将由于金属丝在拉延区域内的拉延引起的金属丝的横截面尺寸与预定横截面的偏差减至最小，以及 d)无需先前的削尖将金属丝置入剖分的拉模(14)中，闭合拉模并且无中断地将金属丝拉伸到最终尺寸，直到铸棒(1)耗尽。 利用该方法可以并行制造多根金属丝。挤压机的模具为此必须相应地具有多个挤出孔。优选地，模具配备两个挤出孔。为了简便起见，以下说明仅涉及一根金属丝的制造。在制造多根金属丝时，对每根金属丝必须彼此独立地进行各方法进程。 利用该方法可以制造具有不同的横截面形状的金属丝，优选生产具有圆形横截面的金属丝。 按照本专利技术，在模具与冷却区域之间设置有拉延区域。在该拉延区域内金属丝的温度直接在从模具出来之后总是仍如此之高，即金属丝具有塑性特性并且可以用较小的力消耗拉伸长度。在这里，将金属丝的横截面尺寸从模孔的横截面尺寸起减小到预定横截面。该过程带有约±5%的制造公差。已表明，通过调节作用在金属丝上的拉力可以将横截面尺寸的公差减小到±3%。 在圆金属丝中已证明适用的是，模孔的直径是在离开拉延区域之后的所希望的金属丝直径的1. 4至2倍、优选1. 5至1. 8倍。较大的模具直径降低对挤压机的压力的要求。 金属丝在拉延区域下游的拉伸速度优选在0. 5m/s与1. 5m/s、特别是在0. 7m/s与1. Om/s之间。4 用于拉延过程的拉力可以通过设置在冷却区域下游的拉延驱动装置引入金属丝中。为了调节拉力，在金属丝从水浴中出来之后并在拉延驱动装置之前测量实际横截面并且将该实际横截面与预定横截面进行比较。实际横截面形成调节参量，在调节器中确定该调节参量与预定横截面的偏差并且将该偏差用于确定拉延驱动装置的拉力的必需的改变。金属丝的预定横截面可以例如用光学线径测量仪来确定。 在模具与冷却区域之间的拉延区域的长度可以在30mm与500mm之间，该拉延区域优选具有50mm至300mm的长度。由于新挤出的金属丝在该区域内仍然很热，所以可取的是，通过用保护气体充满或溢流拉延区域来阻止在金属丝表面上的氧化。适合的保护气体是氩或氮，优选使用氮。 描述的挤出连同接着受调节的、对挤出的原金属丝的拉延导致这样的金属丝，该金属丝的粗度波动如此减小，即，使得一个唯一的后接的拉伸过程就足以将金属丝拉伸到最终尺寸。为了可以直接地无中断地在离开冷却区域之后接着该拉伸过程，金属丝必须以金属裸露的形式离开冷却区域。金属裸露的在本专利技术的范围内应理解成，在焊丝的表面上没有黑色的氧化铜，而是只有不可避免的红色的氧化亚铜。于是可以取消为了去掉氧化皮而酸蚀金属丝。 按照本专利技术，在冷却区域下游通过多个措施确保金属丝的金属裸露的表面 參在拉延区域内通过充满或溢流惰性气体保护金属丝以防氧化； 參在冷却区域内在调温的水浴中在高于6(TC、优选高于8(TC时 将金属丝冷却到低于IO(TC 。为此目的，优选在1至10秒内 将金属丝拉过水浴； 參优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于由铜或铜合金制造金属丝的连续的方法，其中铜或铜合金以铸棒（１）的形式存在并且在高于５００℃的温度下借助挤压机（２）和相应的拉模被精拉伸成一根或多根金属丝，在所述挤压机中设有模具（４）；其特征在于，具有下列步骤：ａ）在拉延区域（Ⅰ）内利用保护气体保护从模具（４）出来的热的金属丝（５）以防氧化，ｂ）在冷却区域（Ⅱ）内在调温的水浴（６）中以高于６０℃的温度冷却金属丝，ｃ）在从水浴中出来之后测量金属丝的横截面尺寸并且对金属丝施加调节的拉力，从而将由于金属丝在拉延区域（Ⅰ）内的拉延引起的金属丝的横截面尺寸与预定横截面的偏差减至最小，以及ｄ）无需先前的削尖将金属丝置入剖分的拉模（１４）中，闭合拉模并且无中断地将金属丝拉伸到最终尺寸，直到铸棒耗尽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-7-21 102007034093.3用于由铜或铜合金制造金属丝的连续的方法，其中铜或铜合金以铸棒(1)的形式存在并且在高于500℃的温度下借助挤压机(2)和相应的拉模被精拉伸成一根或多根金属丝，在所述挤压机中设有模具(4)；其特征在于，具有下列步骤a)在拉延区域(I)内利用保护气体保护从模具(4)出来的热的金属丝(5)以防氧化，b)在冷却区域(II)内在调温的水浴(6)中以高于60℃的温度冷却金属丝，c)在从水浴中出来之后测量金属丝的横截面尺寸并且对金属丝施加调节的拉力，从而将由于金属丝在拉延区域(I)内的拉延引起的金属丝的横截面尺寸与预定横截面的偏差减至最小，以及d)无需先前的削尖将金属丝置入剖分的拉模(14)中，闭合拉模并且无中断地将金属丝拉伸到最终尺寸，直到铸棒耗尽。2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在调温的水浴(6)中通过用水横向于金属 丝的纵向延伸入流到金属丝上阻止在金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：T普费弗，R齐斯利克，K格尔茨，
申请(专利权)人：尤米科尔股份公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]