摘 要: 本文介紹了連續(xù)擠壓技術(shù)在無(wú)氧銅帶生產(chǎn)中的應(yīng)用，該技術(shù)生產(chǎn)的無(wú)氧銅帶不僅具有優(yōu)異的力學(xué)性( Cu + Ag≥99． 99% ，氧含量≤5ppm，電導(dǎo)率≥101% IACS) ; 而且生產(chǎn)流程短、生產(chǎn)效率高、成材率高、交貨期短。

關(guān)鍵詞: 連續(xù)擠壓; 無(wú)氧銅帶

中圖分類(lèi)號(hào): TG372 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1671 － 6795( 2011) 04 － 0029 － 02

無(wú)氧銅帶屬于技術(shù)含量高，具有高純、高導(dǎo)、低氧含量等特殊性能的材料，廣泛應(yīng)用于電力、電器、電子、通訊等行業(yè)中，用于制造真空電子管、計(jì)算機(jī)、微型散熱器、柔性印刷電路板、連接器、同軸射頻電纜、光伏焊帶銅基材、干式 變壓 器繞 組 等 高 端 產(chǎn) 品 組件［1．2］。隨著全球經(jīng)濟(jì)向節(jié)能降耗及環(huán)保方向發(fā)展的趨勢(shì)，對(duì)無(wú)氧銅帶的需求量不斷增加，其優(yōu)良的產(chǎn)品性能對(duì)無(wú)氧銅帶的加工難度提出了較高的要求，特別是大長(zhǎng)度、高精度、高表面質(zhì)量的帶材加工，更是需要先進(jìn)的加工工藝和設(shè)備來(lái)保證。

連續(xù)擠壓技術(shù)的工作原理如圖 1 所示［3］: 模腔位于擠壓輪側(cè)面，坯料在旋轉(zhuǎn)擠壓輪的帶動(dòng)下進(jìn)入擠壓腔內(nèi)，在輪槽摩擦力的作用下，坯料溫度升高、壓力加大，達(dá)到一定值后便從?？字袛D出，形成產(chǎn)品。產(chǎn)品的尺寸與形狀取決于模具，只需更換模具即可生產(chǎn)出不同規(guī)格的產(chǎn)品。

1. 生產(chǎn)工藝

連續(xù)擠壓技術(shù)制造無(wú)氧銅帶的工藝流程如下:上引連鑄無(wú)氧銅桿—連續(xù)擠壓銅帶坯料—多道次軋制—成品退火—縱剪分切———包裝入庫(kù)連續(xù)擠壓技術(shù)制造無(wú)氧銅帶的關(guān)鍵工藝控制是上引連鑄無(wú)氧銅桿和連續(xù)擠壓銅帶坯料兩個(gè)方面。

1.1 上引連鑄無(wú)氧銅桿

選用高純電解銅為原料，將電解銅預(yù)熱烘干后進(jìn)行熔化，結(jié)晶器水壓 2 ～ 4MPa，結(jié)晶器出水溫度 35℃～ 50℃ ，銅液溫度 1150℃ ± 10℃ 。銅液表面覆蓋經(jīng)過(guò)烘干的木炭和石墨鱗片，利用在線精煉技術(shù)，確保無(wú)氧銅桿的高品質(zhì)，其 Cu + Ag ≥99． 99% ，氧含量 ≤5ppm，電導(dǎo)率≥101% IACS。上引無(wú)氧銅桿的直徑為Ф20 ～ Ф30mm。

1.2 連續(xù)擠壓銅帶坯料

Ф20 ～ Ф30mm 無(wú)氧銅桿經(jīng)過(guò)矯直，送入壓實(shí)輪與擠壓輪之間，擠壓輪槽內(nèi)的銅桿在摩擦力的作用下被連續(xù)送入擠壓腔，坯料在腔體擋料塊前面沿圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)摩擦剪切變形區(qū)、鐓粗變形區(qū)、粘著區(qū)、直角彎曲擠壓區(qū)等區(qū)域，***后進(jìn)入腔體通過(guò)模具擠出銅帶坯料。銅帶坯料擠出模具后經(jīng)過(guò)真空防氧化管及水槽冷卻、吹干至 20℃ ～ 30℃卷取。連續(xù)擠壓機(jī)轉(zhuǎn)速為3 ～ 10r / min，靴座壓緊壓力 30 ～ 40MPa，銅帶坯料擠出速度為 3 ～ 15m/min，

生產(chǎn)銅帶坯料規(guī)格 320 × 15mm。

2.技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.1 無(wú)氧銅帶傳統(tǒng)制造工藝

傳統(tǒng)的無(wú)氧銅帶生產(chǎn)工藝主要由以下兩種:熔煉—水平連鑄—銑面—粗軋—中軋—退火

—精軋—成品退火—清洗鈍化—分切—包裝入庫(kù);熔 煉—半 連 續(xù) 鑄 造—加 熱—熱 軋—銑 面—粗軋—中軋—退火—精軋—成品退火—清洗鈍化—分切—包裝入庫(kù)。這兩種方法簡(jiǎn)稱(chēng)為水平連鑄—冷軋法和半連續(xù)鑄造—熱軋法。

水平連鑄—冷軋法因投資少、工藝流程較短、產(chǎn)品率較高而受到重視，但是這種方法全部采用冷加工，其產(chǎn)品不能完全消除鑄態(tài)組織的缺陷，而且由于其熔煉工藝的局限性，其含氧量不穩(wěn)定，很難滿(mǎn)足高純高導(dǎo)無(wú)氧銅帶的要求。

半連續(xù)鑄造—熱軋法采用熱加工，使金屬在完全再結(jié)晶條件下進(jìn)行塑性變形，在此過(guò)程中由于大加工率且再結(jié)晶充分進(jìn)行，可使鑄態(tài)組織中的縮孔、疏松、氣泡等缺陷能夠得到壓密或者焊合; 可使晶粒細(xì)化，顯著改善組織和性能。但是，熱軋需要加熱，工藝較復(fù)雜，資金投入大，能耗高，生產(chǎn)成本較高。

2．2 連續(xù)擠壓技術(shù)制造無(wú)氧銅帶的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

針對(duì)無(wú)氧銅帶傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的不足，連續(xù)擠壓法生產(chǎn)無(wú)氧銅帶具有以下優(yōu)勢(shì):

① 連續(xù)擠壓時(shí)雖然桿坯不加熱，但在擠壓倫凹槽內(nèi)摩擦力的作用下，其變形溫度達(dá)到 6

00C 以上，在高溫高壓作用下，擠壓制品晶粒細(xì)小，組織致密，綜合性能優(yōu)越，質(zhì)量高;② 連續(xù)擠壓技術(shù)將壓力加工中無(wú)用的摩擦力變?yōu)榻饘僮冃蔚尿?qū)動(dòng)力和加熱源，桿坯無(wú)需加熱;

③ 連續(xù)擠壓整個(gè)過(guò)程都在密閉的真空狀態(tài)下進(jìn)行，帶坯擠壓出模后經(jīng)防氧化管直接進(jìn)入冷卻槽冷卻，表面光潔，無(wú)氧化皮產(chǎn)生，無(wú)需銑面，產(chǎn)品的成材率可達(dá)到 75% 左右;

④ 連續(xù)擠壓技術(shù)生產(chǎn)的無(wú)氧銅帶采用上引無(wú)氧銅桿為原料，上引無(wú)氧銅桿的純度及氧含量更容易控制，可以達(dá)到 TU0 無(wú)氧銅帶的要求( Cu + Ag ≥99．99% ，氧含量≤5ppm，電導(dǎo)率≥101% IACS) 。無(wú)氧銅帶分析測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表 1，金相組織見(jiàn)圖 2;

⑤ 交貨期短，生產(chǎn)周期 7 天左右。連續(xù)擠壓技術(shù)生產(chǎn)無(wú)氧銅帶使整個(gè)工藝流程縮短，不但降低了整個(gè)銅板帶生產(chǎn)線的運(yùn)營(yíng)成本，而且對(duì)企業(yè)節(jié)能減排、綠色制造目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)巨大。

3.應(yīng)用

連續(xù)擠壓技術(shù)生產(chǎn)無(wú)氧銅帶不僅具有熱軋法優(yōu)異的力學(xué)性能，還具有高純、高導(dǎo)、低氧含量( Cu + Ag≥99． 99% ，氧含量≤5ppm，電導(dǎo)率≥101% IACS) 等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于電力、電器、電子、通訊等行業(yè)高端產(chǎn)品組件的制作，如光伏銅帶、同軸射頻電纜、變壓器銅帶、電子沖壓件、貴金屬?gòu)?fù)合帶、計(jì)算機(jī)微型散熱器、柔性印刷電路板等。

4.結(jié)論

連續(xù)擠壓技術(shù)生產(chǎn)的無(wú)氧銅帶不僅組織致密、晶粒細(xì)小、力學(xué)性能良好、質(zhì)量高，而且具有高純、高導(dǎo)、低氧含量( Cu + Ag≥99． 99% ，氧含量≤5ppm，電導(dǎo)率≥101% IACS) 等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)生產(chǎn)流程短、效率高、產(chǎn)品成材率高、交貨期短。在電力、電子、電器、通訊等行業(yè)廣泛用來(lái)制作光伏銅帶、同軸視頻電纜、變壓器銅帶、電子沖壓件、貴金屬?gòu)?fù)合帶、計(jì)算機(jī)微型散熱器、柔性印刷電路板等高端產(chǎn)品。

來(lái)源：中國(guó)知網(wǎng)   作者：駱越峰