專利名稱：一種變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銅帶的制備方法，尤其涉及一種變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶的制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用到的純銅帶，由于對應(yīng)用環(huán)境限制不是很嚴(yán)格，因此純銅帶的各項參數(shù)指標(biāo)要求也非常低。例如常規(guī)的純銅帶，其對導(dǎo)電率并無要求、對純銅帶上的毛刺高度僅要求無肉眼可見的毛刺即可，對純銅帶的長度和寬度也均無要求。然而，在比較特殊的場合，例如變壓器中，為滿足其特殊功能，例如高功率、高精度控制等要求，其對構(gòu)成變壓器的主要部件純銅帶的各項參數(shù)相應(yīng)的也變得十分苛刻。制造此種各項參數(shù)指標(biāo)要求十分苛刻的高導(dǎo)電率純銅帶是目前亟待解決的一個問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出一種工藝簡單、 無需大規(guī)模改造現(xiàn)有設(shè)備且節(jié)約成本的變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶的制備方法。本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實施一種變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟Sl 將陰極銅放入熔化爐內(nèi)在溫度為1150°C -1300°C進行熔化，待原料熔融成液態(tài)后，加入銅磷中間合金進行除氣，加入量為陰極銅重量的0.01% -0. 05% ；S2:將上述熔融后的原料攪拌撈渣后，覆蓋一層干燥的木炭于液面上，而后取樣分析調(diào)整成分，成分符合配方要求后再次覆蓋一層干燥的木炭于液面上；然后轉(zhuǎn)入保溫爐內(nèi)進行保溫，保溫爐溫度為1180°C -1280°C，保溫時間為25-30分鐘；S3 將上述保溫后的銅液進行在溫度為1100°C -1200°C進行水平連鑄，其中采用拉13. 5至15毫米、停2至3秒、返推2至4毫米，鑄造速度為175至180毫米/分鐘，帶坯出口溫度為500°C，得到截面尺寸為10 X 300毫米至12 X 350毫米，長度為50至55米的純銅帶卷坯；S4:對上述得到的純銅帶卷坯進行離線銑面，然后直接冷軋開坯，將冷軋開坯后的純銅帶放入鐘罩爐內(nèi)進行第一次中間退火，第一次中間退火溫度為350°C -400°C，保溫時間5小時-6小時；最后經(jīng)過粗軋減薄、第二次中間退火、表面清洗鈍化、冷精軋、低溫?zé)崽幚?、表面清洗鈍化、拉彎矯平得到成品。在上述變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶的制備方法中，步驟Sl中陰極銅的成分的質(zhì)量百分比要求為銅彡99. 9%，磷彡0. 003%，鐵彡0. 005%。在上述變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶的制備方法中，步驟Sl中加入的銅磷中間合金的成分及其質(zhì)量百分配比為磷8. 0% -9. 0% ；鐵0. 15% ；銅余量；銅磷中間合金為粉末狀或者熔融狀。由于熔鑄是純銅特別容易吸氣，必須加入銅磷中間合金進行除氣，但是殘留磷量對純銅帶的導(dǎo)電率產(chǎn)生不利影響。本發(fā)明采用的銅磷中間合金的加入量為陰極銅重量的0.01% -0. 05%，優(yōu)選為0. 02% -0. 03%，不會對純銅帶的導(dǎo)電率產(chǎn)生較大的影響，此外該銅銅磷中間合金合金中磷和鐵形成 ^2Ρ沉淀不僅可以改善純銅帶的機械強度，而其導(dǎo)電率又不會下降很多。將銅銅磷中間合金合金以粉末狀或者熔融狀加入可以使銅組織中的成分得到了更好的細(xì)化，增加了界面能，減少了鑄造缺陷，純銅帶產(chǎn)品的綜合性能得到了明顯的提高。在上述變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶的制備方法中，作為優(yōu)選，步驟S2中采用木棒或者塑料棒攪拌液態(tài)原料；步驟S4中第二次中間退火的退火溫度為300°C -350°C，保溫時間為3小時-4小時；步驟S4中拉彎矯平是通過一對壓平輥碾壓純銅帶。綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程較短、無需均勻化退火，冷加工率較大，中間退火次數(shù)也較少。2、本發(fā)明通過采用加入銅磷中間合金和覆蓋木炭的方法使得純銅帶內(nèi)部不會吸入空氣。本發(fā)明的制備方法無需大量改造現(xiàn)有設(shè)備，無需購買昂貴的熱軋開坯設(shè)備，節(jié)約成本。
具體實施例方式本發(fā)明通過如下步驟制作所需的高導(dǎo)電率純銅帶。實施例1首先需要配比原料，因為本發(fā)明要求最終的成本銅帶的導(dǎo)電率需要在98%以上， 因此在配比原料時需要嚴(yán)格控制能影響純銅帶導(dǎo)電率的磷、鐵等雜質(zhì)元素。本實施例中，原料的銅含量為99. 9 %，磷含量為0. 003 %，鐵含量為0. 005 %。確定原料配比后將原料送入熔爐中熔化。在大氣中將爐料熔化溫度升溫到1150°C 至1300°C。高純度的銅在熔化過程中容易將空氣吸入原料中，造成原料內(nèi)部形成空氣泡， 因此在熔化了的原料中需加入合金中間。本實施例中，中間合金選取銅磷中間合金(磷: 8. 0% ；鐵0. 15% ；銅余量)。銅磷中間合金含量為0. 02%至0. 03%，在原料全部熔化為液態(tài)狀態(tài)后將粉末狀的銅磷中間合金加入原料中。用木棒或塑料棒攪拌液態(tài)原料，使銅磷中間合金完全地、均勻地融入液態(tài)原料中， 并進一步排出液態(tài)原料內(nèi)殘存的空氣。攪拌撈渣后為了防止空氣再次進入液態(tài)的原料內(nèi)， 將干燥的木炭覆蓋于液面上，而后取樣分析。本實施例中，采用直接讀光譜分析儀進行分析。待樣品的各成分比符合要求后，將液態(tài)原料轉(zhuǎn)入保溫爐中，此時為了防止空氣進入液態(tài)原料，仍然需要采用干燥的木炭覆蓋于液面上。保溫爐中液態(tài)原料的溫度保持在1200°C至 12500C。保溫時間25至30分鐘。保溫后進行水平連鑄，鑄造溫度為1100°C至1200°C，采用拉13. 5毫米、停2秒、返推2毫米的工藝，鑄造速度為175mm/min，帶坯出口溫度為500°C，帶截面尺寸為10 X 300毫米，帶卷長50米。而后將上述帶卷采用離線銑面機離線銑面，每面銑去0.6毫米。銑面后直接冷軋開坯，而后在鐘罩爐內(nèi)進行350°C、保溫5小時的首次中間退火，再在四輥可逆粗軋機上用6 次軋至3毫米厚，再在鐘罩爐內(nèi)進行300°C、保溫3小時的最后一次中間退火。退火后在脫脂酸洗線上進行清洗，清洗后在冷精軋機上冷精軋至留底厚度1. 5毫米。冷精軋后在鐘罩爐內(nèi)進行200°C、2小時的低溫?zé)崽幚硖岣咂渚C合機械性能，再在脫脂酸洗鈍化線上進行表面處理。剪切后利用一對壓平輥對剪切后的純銅帶進行碾壓以確保邊部無毛刺。實施例2配比原料，本實施例中，原料的銅含量為99. 93%，磷含量為0.002%，鐵含量為 0. 003%。確定原料配比后將原料送入熔爐中熔化。在大氣中將爐料熔化溫度升溫到1200°C 至1300°C。高純度的銅在熔化過程中容易將空氣吸入原料中，造成原料內(nèi)部形成空氣泡， 因此在熔化了的原料中需加入中間合金。本實施例中，中間合金選取銅磷中間合金(磷: 9. 0% ；鐵0. 15% ；銅余量)。銅磷中間合金含量為0. 01%，先將銅磷中間合金加熱成熔融狀態(tài)后在將其加入至液態(tài)原料中。用木棒或塑料棒攪拌液態(tài)原料，使銅銅磷中間合金完全地、均勻地融入液態(tài)原料中，并進一步排出液態(tài)原料內(nèi)殘存的空氣。攪拌撈渣后為了防止空氣再次進入液態(tài)的原料內(nèi)，將干燥的木炭覆蓋于液面上，而后取樣分析。本實施例中，采用直接讀光譜分析儀進行分析。待樣品的各成分比符合要求后，將液態(tài)原料轉(zhuǎn)入保溫爐中，此時為了防止空氣進入液態(tài)原料，仍然需要采用干燥的木炭覆蓋于液面上。保溫爐中液態(tài)原料的溫度保持在1180°C 至1280°C。保溫時間25至30分鐘。保溫后進行水平連鑄，鑄造溫度為1150°C，采用拉15毫米、停3秒、返推4毫米的工藝，鑄造速度為180mm/min，帶坯出口溫度為500°C，帶截面尺寸為12X350毫米，帶卷長 55米。而后將上述帶卷采用離線銑面機離線銑面，每面銑去0.9毫米。銑面后直接冷軋開坯，而后在鐘罩爐內(nèi)進行400°C、保溫6小時的首次中間退火，再在四輥可逆粗軋機上用7 次軋至2. 5毫米厚，再在鐘罩爐內(nèi)進行350°C、保溫4小時的最后一次中間退火。退火后在脫脂酸洗線上進行清洗，清洗后在冷精軋機上冷精軋至留底厚度0. 8毫米。冷精軋后在鐘罩爐內(nèi)進行150°C、3小時的低溫?zé)崽幚硖岣咂渚C合機械性能，再在脫脂酸洗鈍化線上進行表面處理。剪切后利用一對壓平輥對剪切后的純銅帶進行碾壓以確保邊部無毛刺。對本發(fā)明的實施例所得樣品進行性能檢測采用中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T228-2002金屬材料室溫拉伸試驗方法取得。 拉伸試驗機為上海市申力試驗機廠制造的WA-20和WA-50MC電液式萬能試驗機，精度等級為I級。硬度數(shù)據(jù)采用中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4340. 1_1999金屬維氏硬度試驗方法取得。硬度計為山東萊州市試驗機總廠制造小負(fù)荷維氏硬度計，型號HV-5。變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶導(dǎo)電率和力學(xué)性能的主要技術(shù)指標(biāo)要求和本發(fā)明各實施例所生產(chǎn)的高導(dǎo)電率純銅帶的技術(shù)指標(biāo)比較見下表1 表1 變壓器用高導(dǎo)電率純銅導(dǎo)電率和力學(xué)性能的主要技術(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟Sl 將陰極銅放入熔化爐內(nèi)在溫度為1150°c -1300°C進行熔化，待原料熔融成液態(tài)后， 加入銅磷中間合金進行除氣，加入量為陰極銅重量的0. 01% -0. 05% ；S2:將上述熔融后的原料攪拌撈渣后，覆蓋一層干燥的木炭于液面上，而后取樣分析調(diào)整成分，成分符合配方要求后再次覆蓋一層干燥的木炭于液面上；然后轉(zhuǎn)入保溫爐內(nèi)進行保溫，保溫爐溫度為1180°C _1280°C，保溫時間為25-30分鐘；S3 將上述保溫后的銅液進行在溫度為1100°C -1200°C進行水平連鑄，其中采用拉 13. 5至15毫米、停2至3秒、返推2至4毫米，鑄造速度為175至180毫米/分鐘，帶坯出口溫度為500°C，得到截面尺寸為10X300毫米至12X350毫米，長度為50至55米的純銅帶卷 ；S4:對上述得到的純銅帶卷坯進行離線銑面，然后直接冷軋開坯，將冷軋開坯后的純銅帶放入鐘罩爐內(nèi)進行第一次中間退火，第一次中間退火溫度為350°C -400°C，保溫時間5小時-6小時；最后經(jīng)過粗軋減薄、第二次中間退火、表面清洗鈍化、冷精軋、低溫?zé)崽幚?、表面清洗鈍化、拉彎矯平得到成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶的制備方法，其特征在于，步驟Sl 中陰極銅的成分的質(zhì)量百分比要求為銅彡99. 9%，磷彡0. 003%，鐵彡0. 005%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶的制備方法，其特征在于，步驟 Sl中加入的銅磷中間合金的成分及其質(zhì)量百分配比為磷8.0% -9.0%;鐵0. 15%;銅余量；銅磷中間合金為粉末狀或者熔融狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶的制備方法，其特征在于，步驟S2 中采用木棒或者塑料棒攪拌液態(tài)原料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶的制備方法，其特征在于，步驟S4 中第二次中間退火的退火溫度為300°C _350°C，保溫時間為3小時-4小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶的制備方法，其特征在于，步驟 S4中拉彎矯平是通過一對壓平輥碾壓純銅帶。
全文摘要
本發(fā)明公開一種變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶的制備方法，屬于材料加工領(lǐng)域，其解決了現(xiàn)有技術(shù)中高導(dǎo)電率純銅帶的制備工藝工藝流程較長、所需設(shè)備昂貴的問題。本發(fā)明變壓器用高導(dǎo)電率純銅帶的制備方法包括配料、熔化物料、加入銅磷中間合金并覆蓋干燥的木炭于液態(tài)原料上；將上述覆蓋有干燥木炭的液態(tài)原料轉(zhuǎn)入溫度為1180℃至1280℃的保溫爐內(nèi)保溫25至30分鐘，而后進行水平連鑄，鑄造溫度1100℃至1200℃，采用拉、停、返工藝；銑面、冷軋開坯后中間退火并粗軋減薄——第二次中間退火——表面清洗鈍化——冷精軋——成品低溫?zé)崽幚怼砻媲逑粹g化——拉彎矯平后得到所需高導(dǎo)電率純銅帶。本發(fā)明省去現(xiàn)有的均勻化退火工序、無需額外添置昂貴的設(shè)備、降低工藝復(fù)雜度且節(jié)約成本。
文檔編號B22D11/045GK102321810SQ20111029937
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月25日
發(fā)明者祝福泉 申請人:寧波市鄞州錫青銅帶制品有限公司