[发明专利]一种铜及铜合金椭圆管的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属压力加工技术领域，尤其涉及一种铜及铜合金椭圆管的制备方法。

背景技术

铜和铝是目前应用最广泛的金属导体材料，我国铜资源匮乏，国内目前85%的铜的需求依赖进口。我国铝土矿资源虽然丰富，大多数铝土矿是难以提炼的高硅、一水硬铝型矿种，目前，国内超过60%的炼铝用的氧化铝依赖进口。铜铝复合排是一种以铝为芯体、外层为铜的低成本节能新型导体材料，是替代电工铜排的导电体。铜铝复合排中，铜占45%，铝占55%，将铜的抗氧化性能强、接触电阻低的特点和铝的成本低、重量轻的优势集于一体，载流量和机械性能接近于纯铜排，性价比极高，可以完全代替铜排。按同等载流量计算，100万吨铜排仅需50万吨铜铝复合汇流排，可以节约大量的有色金属，降低生产成本。

椭圆管是铜铝复合排的外层基体材料，是复合导体导电载流的主要部分，其质量的优劣直接影响铜铝复合排的质量和导电效果。现有工艺在生产椭圆管材时，最后的成型拉伸一般采取空拉工艺进行，而空拉过程很难保证椭圆管材的上下两个大面不出现向内部凹陷的现象，成型拉伸工艺是一个难以解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种铜及铜合金椭圆管的制备方法。

上述目的是通过下述方案实现的：

一种铜及铜合金椭圆管的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

⑴T2紫铜锭的熔炼与铸造：以标准阴极铜为原料，采用工频感应炉熔炼、采用立式半连铸工艺或者水平连铸工艺生产T2Φ260mm、T2Φ310mm铸锭熔炼过程使用经煅烧过的木炭作覆盖剂，在煤气或氮气保护下进行熔体转注和浇铸作业，得到T2Φ260mm、T2Φ310mm铸锭，在自动锯切机组上进行定尺锯切得到T2Φ260 mm×520mm或者T2Φ310 mm×600mm的挤压短锭坯；

⑵加热、挤压：挤压短锭坯在感应加热-电阻均热炉上进行加热，加热温度750-880℃，要求锭坯头尾温差≦8℃，芯表温差≦10℃，模具预热温度设定为350-380℃，采用55MN挤压机将锭坯进行水封挤压，挤压系数λ为19～32之间，挤压速度设定为25-35mm/s，得到规格为φ81 mm×8mm、φ100 mm×12.5mm、φ140 mm×10mm的挤制管坯；

⑶将挤制管坯切头尾、进行酸洗→水洗→碱洗→热水洗，将热水漂洗后的铜管进行矫直、表面质量检验，经检验合格的挤制管坯上皮尔咯轧机轧制；

⑷管材拉伸：轧制管坯经过定尺锯切、制头，在30-100吨液压拉伸机上进行直条拉伸。

根据上述方法，其特征在于，在步骤(3)中，规格为φ81 mm×8mm的挤制管坯，在LG75轧机上轧制，得到直径为φ55mm×2.5mm的轧制管坯；规格为φ100mm×12.5mm的挤制管坯，在LG90轧机上轧制，得到直径为φ55mm×2.5mm或者Ф65mm×2.5mm的轧制管坯。规格为φ140mm×10mm的挤制管坯，在LG110轧机上轧制，得到直径为φ108 mm×3mm的轧制管坯。

根据上述方法，其特征在于，在步骤(1)的熔炼过程中，可添加Mg或者Mn复合稀土作脱氧剂。

本发明的有益效果：采用预制椭圆管生产铜铝复合汇流排，可以节约大量的有色金属，降低生产成本。成型拉伸工艺保证椭圆管材上下两个大面不出现向内部凹陷的现象。

具体实施方式

本发明的椭圆管的生产工艺如下：

⑴T2紫铜锭的熔炼与铸造：以标准阴极铜为原料，采用工频感应炉熔炼、采用立式半连铸工艺或者水平连铸工艺生产T2Φ260mm、T2Φ310mm铸锭熔炼过程使用经煅烧过的木炭作覆盖剂，可添加微量Mg或者Mn复合微量稀土（Ce或者CeO）作脱氧剂（用钛或者磷脱氧的效果不错，但对导电率的影响较大）。在煤气或氮气保护下进行熔体转注和浇铸作业，也可用碳粉覆盖浇注，得到T2Φ260mm、T2Φ310mm铸锭。对铸锭进行表面质量检验，在自动锯切机组上进行定尺锯切得到T2Φ260 mm×520mm或者T2Φ310 mm×600mm的挤压短锭坯。