[发明专利]一种铜锡合金带的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属加工技术领域，尤其涉及一种铜锡合金带的生产工艺。

背景技术

铜锡合金带广泛使用于电晶体的引线架材、汽车水箱、冷冻散热片以及开关插座。传统的铜锡合金带主要采用铸锭、加热、热轧、铣面、多道次冷轧、退火、清洗等工序。该方法工艺流程长，同时能耗高，设备投入较大。

发明内容

针对现有生产工艺存在的不足，本发明设计了一种电晶体用铜锡合金带材的生产工艺。利用该工艺生产的铜锡合金带材不仅各项性能优异，而且工艺流程短、高效、节能。

为了实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

上引连铸—连续挤压—轧制—退火—清洗—精轧—矫直—清洗—分切

本发明的技术方案是：

1.上引连铸

以A级阴极铜为原料，将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，采用上引连铸装置制备铜杆。

按照一定的比例向熔炼设备中添加20%的铜锡中间合金、20%的铜铬中间合金、20%的铜镁中间合金、20%的铜碲中间合金、20%的铜铱中间合金、纯银。

所述的上引连铸铜杆的成分组成为：铜、锡、铬、镁、碲、银、铱元素总含量大于99.98%，氧含量小于0.0005%。锡含量为0.11~0.12%，铬含量为0.01~0.02%，镁含量为0.001~0.005%，碲含量为0.001~0.005%，银含量为0.015~0.025%，铱含量为0.01~0.02%。

熔炼炉的温度为1200℃，采用烘干的木碳覆盖，木炭粒度为55mm~70mm，覆盖厚度250mm。保温炉的温度为1195℃，采用石墨磷片覆盖，其覆盖厚度120mm。

引杆速度300mm/min，引杆直径Ф28mm。

制备的铜杆抗拉强度为195~205MPa，延伸率为39%，导电率≥86%IACS。

2.连续挤压

以步骤1制备的铜杆为原料，采用连续挤压机组挤压铜锡合金带坯，连续挤压机转速为2.8r/min。连续挤压温度为810~820℃，铜带坯的宽度为200mm，铜带坯横向公差小于0.05mm。

3. 冷轧

采用冷轧机组对铜带坯料进行轧制，道次加工率为30%，总加工率为85~90%。

4. 退火

采用光亮退火设备对冷轧后铜带进行退火，退火温度400℃，退火时间8h。

5. 清洗

将退火后的铜带用20%氢氧化钠的碱液对铜带进行脱脂，采用20%的硫酸溶液对铜带进行酸洗，采用300目的钢丝刷抛光和600目针刷进行精抛。

6. 精轧

采用可逆液压冷轧机组对铜带进行两道次精轧，总加工率为50%。精轧后铜带的抗拉强度为420~450MPa，延伸率为5~15%。

7.矫直

对铜带进行板型矫直及控制，前张力控制在1.0-1.5KN，后张力控制在0.7-0.75KN，矫直后铜带的板型小于10I，厚度公差小于±0.003mm。

8. 清洗钝化

将矫直后的铜带进行清洗钝化，利用15%的氢氧化钠的碱液对铜带进行脱脂，脱脂储液箱采用油水分离技术，采用15%的硫酸溶液对铜带进行酸洗，采用600目的针刷粗抛光和5000目3M刷进行精抛，抛光后经70℃～80℃、0.3%～0.5%的苯丙三氮唑水溶液钝化处理。

9. 分切

采用分切设备按照客户合同要求尺寸对铜带进行分切。刀片间隙控制在0.05 mm，上下刀轴的压下量为0.1 mm，每米铜带的侧边弯曲度小于1.0mm，每米铜带的横向弯曲度小于0.1 mm，铜带扭曲度小于5°。

采用上述技术方案，具有以下优势：

1.采用A级阴极铜板为原料，合理优化其它元素含量，锡含量为0.11~0.12%，铬含量为0.01~0.02%，镁含量为0.001~0.005%，碲含量为0.001~0.005%，银含量为0.015~0.025%，铱含量为0.01~0.02%。氧含量小于0.0005%、导电率≥86%IACS。其有益效果是满足了电晶体的引线架材、汽车水箱、冷冻散热片以及开关插座等领域的使用要求。

2.采用连续挤压技术、冷轧技术、矫直技术、分切技术相结合，提供了力学性能优异的铜锡合金带，有利于后续的加工。铜锡带材的抗拉强度420~450MPa，延伸率为5~15%。每米铜带的侧边弯曲度小于1.0mm，每米铜带的横向弯曲度小于0.1 mm，铜带扭曲度小于5°。