[发明专利]一种超微细铜丝的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种超微细铜丝的生产工艺，属于有色金属加工技术领域。

背景技术

超微细铜丝广泛应用于家用电器、微电子、IT产品中，如微电机、继电器、小型变压器、电感、振荡线圈、音频线圈等。一般要求超微细铜丝导电率高，单线长度超过5000米以上，由于超微细铜丝在加工过程中容易出现断线等问题，一般成材率低，目前国内只能生产中低档产品，线径较粗，在0.05mm以上，单线长度在3千米以内。

目前制备超微细铜丝的生产工艺主要有以下三种：1、连铸连轧低氧铜杆–轧制–拉拔–退火–拉拔；2、上引无氧铜杆–轧制–拉拔–退火–拉拔；3、连续定向凝固–轧制–拉拔–退火–拉拔。

通过生产实践发现这三种工艺均存在缺点：第一种工艺采用连铸连

轧低氧铜杆，其铜杆氧含量较高，一般在200ppm~400 ppm；同时连铸连轧工艺需通过保温炉、溜槽、中间包转运铜液，相对容易造成耐火材料的剥落，热轧制过程需通过轧辊，造成铁质的脱落，这会给铜杆带来外部夹杂。而热轧中皮上和皮下氧化物的轧入，会给低氧杆的拉丝造成不利的影响。第二种工艺采用上引无氧铜杆为铸态组织，生产过程中没有经过热加工，上引无氧铜杆容易产生气孔、缩松，而且表面粗糙，在后续的拉丝过程中容易产生断线。第三种工艺采用定向凝固技术，将柱状单晶体与后续的塑性加工结合，存在生产效率较低，能耗较大等缺点。

发明的内容

本发明的目的在于提供了一种超微细铜丝的生产工艺，使用本发明得到的超微细铜丝直径为0.01~0.05mm，单根铜丝长度达到三十万米以上，铜含量大于99.99%，氧含量小于5ppm，导电率大于101%IACS，具有工艺流程短、生产效率高、断线率低等特点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种超微细铜丝的生产工艺，包括如下步骤：1）上引无氧铜杆：将电解铜预热烘干后置于熔炼装置中熔化，采用木炭及石墨鳞片覆盖铜液表面，经在线除气装置除气、脱氧后，用牵引机组离合式真空上引铜杆，然后铜杆进入收线装置；2）连续挤压：将步骤1）所得的无氧铜杆连续挤压成铜线，且铜线经真空防氧化管及水槽冷却、吹干至20℃～30℃；3）拉拔：将步骤2）所得的铜线采用多道次拉拔，且拉拔过程中采用乳液进行润滑和冷却，先大拉至直径为1～3mm，接着小拉至直径为0.1～0.5mm，并采用电阻内热式连续退火，最后微拉至直径为0.01～0.05mm，得到直径为0.01～0.05mm超微细铜丝。

所述的步骤1）中电解铜采用高纯阴极铜；所述的熔炼装置中熔炼炉的温度为1150℃～1160℃，熔炼炉中的铜液采用木炭覆盖；所述的熔炼装置中保温炉的温度为1140℃～1150℃，采用石墨磷片覆盖；所述的在线除气装置使用的惰性气体是采用99.996%的氩气或99.996%氮气中的一种，气源出口压力为0.5MPa，流量为1～1.25Nm³/h，转子转速为50～150r/min；所述的牵引机组的引杆速度为500～1500mm/min，引杆直径为Ф9.5mm～Ф30mm，冷却循环出水温度35℃～50℃。

所述的木炭的粒度为30mm～50mm，覆盖厚度100mm～150mm；所述的石墨磷片的覆盖厚度30mm～40mm。

所述的步骤2）中连续挤压机的转速为5～20r/min，铜线的挤出速度为5～30m/min，挤压过程中铜线的温度为500℃～750℃，挤压腔内的压力为1000～1200MPa，经挤压工序得到的铜线直径为Ф5mm～Ф16mm。

所述的步骤3）中大拉工序中乳液的浓度为6%～8%，温度为36℃～42℃；小拉工序中乳液的浓度为4%～5%，温度为32℃～35℃；微拉工序中乳液的浓度控制在2%～3%，温度控制在25℃～28℃；所述的小拉工序中退火的电压为25 V～30V，速度为1500～1800m/min。