[发明专利]一种大尺寸C70250铜合金铸锭的半连续制备工艺

说明书

一种大尺寸C70250铜合金铸锭的半连续制备工艺，属于大尺寸C70250铜合金铸造技术领域，解决大尺寸C70250铜合金铸锭非真空半连续铸造过程中易氧元素Mg成分波动大的技术问题，本发明包括以下步骤：配料→原料熔炼→第一次元素含量分析→调整成分→第二次元素含量分析→转炉→向保温炉中添加铜‑镁中间合金→搅拌直至铜‑镁中间合金完全熔化→第三次元素含量分析→铸造→补偿→炉后分析。本发明改变了Cu‑Mg中间合金添加的次序，并采用在铸造过程中补偿添加Cu‑Mg中间合金的方法，有效控制了大长度尺寸C70250铜合金铸锭中易氧化烧损元素Mg含量的散差，保证了C70250铜合金铸锭成分均匀。

技术领域

本发明属于大尺寸C70250铜合金铸造技术领域，具体涉及一种大尺寸C70250铜合金铸锭的半连续制备工艺。

背景技术

C70250铜合金带材产品具有高强度及良好的导电性、抗高温软化性及热松弛性等特性，广泛用于引线框架、弹性元件、微型端子、连接器件材料等电子领域。C70250铜合金铸锭制备作为该合金带材生产的首道工序，其成分均匀稳定性对成品带材性能及其稳定性影响至关重要。C70250铜合金铸锭由如下元素组成Ni：2.2-4.2%、Si：0.25-1.25%、Mg：0.05-0.3%、Cu：≥96.5%，其余部分为不可避免的杂质。目前，C70250铜合金铸锭制备一般采用的生产工艺是非真空熔炼—半连续铸造的生产方式，所谓的大尺寸C70250铜合金铸锭，即铸锭尺寸为厚度170 mm×宽度420 mm×长度8250mm，单根大尺寸C70250铜合金铸锭的重量为5吨以上。

C70250铜合金铸锭制备过程中，由于含有化学性质极活泼、易氧化造渣的Mg元素，在熔炼及铸造过程中极易氧化烧损，并且随着铸造时间的延长，铸锭中Mg元素的含量呈递减趋势，造成在铸锭长度方向上Mg元素含量不均，甚至在铸锭的尾部出现Mg元素含量不合格现象，特别是在铸造大长度（8250mm）尺寸的铸锭时，需要的铸造时间更长，此种现象更为突出。Mg元素作为C70250铜合金关键的微量元素，其含量不均势必带来成品铜带组织的不均和机械性能、电性能不稳定。因此从源头解决大尺寸C70250铜合金铸锭成分的均匀性，是满足用户使用及提高产品质量根本和关键。

发明内容

为了克服现有技术的不足，解决大尺寸C70250铜合金铸锭非真空半连续铸造过程中易氧元素Mg成分波动大的技术问题，本发明提供一种大尺寸C70250铜合金铸锭的半连续制备工艺，保证大长度尺寸铸锭成分均匀性，提高大尺寸铸锭品质。

本发明通过以下技术方案予以实现。

一种大尺寸C70250铜合金铸锭的半连续制备工艺，包括以下步骤：

S1、按照原料及其质量百分比含量准备标准电解铜、镍、硅、铜-镁中间合金以及C70250铜合金边角料；

S2、原料熔炼：

首先，将标准电解铜以及C70250铜合金边角料添加至中频感应炉中，设置中频感应炉的加热温度为1250-1300℃，启动中频感应炉开始加热；然后，将镍、硅添加入中频感应炉中，直至中频感应炉加热至1200℃以上，中频感应炉内的填料完全熔化呈液态后搅拌均匀；最后，用烧红的木炭粉覆盖中频感应炉中熔化原料的液面；

S3、第一次元素含量分析：对步骤S2完全熔化的液态原料进行第一次元素含量分析，分析除镁元素以外的其他合金元素以及不可避免杂质元素的含量；

S4、调整成分：将步骤S3第一次元素含量分析的结果与成品中设定的元素的含量进行对比，调整液态原料中除镁元素以外其他合金元素的含量；

S5、第二次元素含量分析：对步骤S4调整成分后的原料进行第二次元素含量分析，第二次分析除镁元素以外的其他合金元素以及不可避免杂质元素的含量，当除镁元素以外的合金元素含量符合设定要求后准备进入转炉工序；

S6、转炉：转炉温度设置为1220-1260℃，将中频感应炉中的液态原料转移至保温炉；

S7、经步骤S6转炉后，将步骤S1准备的铜-镁中间合金添加至保温炉中，搅拌直至铜-镁中间合金完全熔化；