[发明专利]一种厚度方向性能均匀特厚铜板的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金行业特厚铜板(300mm≥h≥100mm)生产技术领域，尤其涉及一种厚度方向上性能和冶金质量要求均匀的铜板的生产方法。

背景技术

一般用连铸的方法生产厚铜板，用不同厚度的连铸板坯可以生产厚度小于100mm的铜板。但是由于连铸坯中心在凝固过程中存在偏析、疏松等缺陷，并且这些缺陷在后续的工艺中无法得到较大的改善。这使铜板厚度方向的均匀性恶化，使用性能下降。

名为“一种累积叠轧焊工艺制造特厚板坯的方法”的中国专利(CN101590596A)公开了用同样尺寸同种成分的连铸坯表面处理后，四周焊缝在真空中焊接封闭，压力加工压缩比为2，叠合面组织和基体组织相同。名为“一种生产特厚板的工艺方法”的中国专利(CN10439348A)公开了使用机械整坯、真空电子束密封边缝组坯、控温热轧生产特厚板的工艺。此工艺方法相对于模铸解决了中心偏析和疏松问题。一般的铜板仅仅要求1/4处的力学性能，但特厚板在工程应用不但要求1/4处性能，而且要求1/2处性能，即要求在厚度方向上性能是均匀的，但以上专利的工艺路线对厚度方向上的性能的均匀性问题都没有给出解决方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术所存在的不足，提供一种厚度方向性能均匀特厚铜板(100～300mm)的生产方法。

本发明厚度方向性能均匀特厚铜板是通过将一对母坯经真空焊接后轧制而成的。

具体方法如下：

所述的母坯采用连铸方式生产，连铸坯堆垛时，最下层用废坯铺垫，最上层用废坯压下，连铸坯也即母坯的上下表面平面度应大于1.0mm/m²；母坯的焊接面须为原连铸坯的下表面，母坯需表面清理，使焊接面表面粗糙度大于6.3μm。

为防止氧化现象发生，母坯表面处理后立即在真空室进行焊接，所述焊接室真空度小于1×10^-1pa，焊接电压50～150KV，焊接电流30～300mA，焊接速度100～600mm/min。

焊接后的复合坯经加热后进行轧制，轧后空冷，也可进行调质或正火处理，以使成品铜板的组织细化。所述真空复合坯轧制的前三道次采用高温大压下方式，不但可以改善连铸坯心部的原有偏析、疏松等缺陷，而且通过加大轧制力的渗透，可保证复合面的完全愈合。对于宽度小于1650mm的复合坯要求前三道次的压下率≥10％；对于宽度大于1650mm的复合坯，第一道次的压下率要求≥5％，但随后的两个道次的压下率应≥10％。必要的话，对于厚度小于300mm的复合坯可进行两阶段控制轧制，第一阶段再结晶轧制的终轧温度应大于950℃；第二阶段为非再结晶轧制。在轧制过程中，当铜板厚度大于300mm时，为防止复合坯头尾上翘，应对铜板的下表面进行喷水处理，以保证顺利轧制，铜板的厚度轧制到300mm以下后，可以停止喷水。

本发明所用母坯来源和尺寸广泛，质量稳定；成品铜板中心处无缺陷，成材率高；由于复合坯1/4处的轧制穿透力远大于复合坯的中心处，所以偏析和疏松等缺陷得到了极大改善。采用本发明生产的铜板，超声波检测达到JB/T4730.3-2005标准I级水平、EN10160标准S3E4水平和ASTMA578-96标准C级水平，综合性能良好；在厚度方向上铜板的性能均匀，Z向性能达到35％以上。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

生产压力铜管用低焊接裂纹敏感性屈服强度500MPa级别铜，用2块150mm厚连铸坯焊接成290mm复合坯，焊接面选择原连铸坯的下表面，表面粗糙度达到6.3μm以上，上下表面平面度为0.5mm/m²，复合坯宽度为1600mm。用真空电子束焊接，焊接真空度≤3.7×10^-2pa，焊接电压80KV，焊接电流80～100mA，焊接速度200mm/min；两阶段控制轧制成150mm厚钢板，第一阶段开轧温度1150℃，终轧980℃以上，前3道次的压下量分别为10％、10％、11％。二次开轧930℃，终轧800℃，轧后经调质处理，淬火930℃，回火600℃。力学性能见表1。

实施例2