[发明专利]一种内圆外方铜管加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内圆外方铜管加工方法，属于有色金属加工技术领域。

背景技术

内圆外方铜管具有导电截面大、单位时间通过冷却介质流量多、散热性能好等特点，被原子能工业和电机工业用于制造各种电机和加速器的关键材料。

内圆外方铜管一般采用以下五种传统工艺方法之一加工而成：

A：铸锭—挤压管坯—轧制—中间退火—拉伸—退火；

B：铸锭—挤压管坯—拉伸—退火；

C：铸锭—穿孔—轧制(拉伸)—退火；

D：铸管—轧制—中间退火—拉伸—退火；

E：铸管—拉伸—退火。

传统的内圆外方铜管生产工艺存在投资规模大、成材率低、产品长度有限、生产效率低、能耗大等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种内圆外方铜管加工方法。本发明具有能耗低、成材率高、生产效率高、产品大长度的特点，且Cu+Ag≥99.99%，O≤5ppm，导电率≥101%IACS。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种内圆外方铜管加工方法，包括如下步骤：1）以高纯阴极铜为原料利用牵引机组离合式真空上引连铸无氧铜杆；2）采用连续挤压机组对步骤1）中的无氧铜杆进行加工形成内圆外方铜管坯；3）通过高精度拉伸机对步骤2）形成的内圆外方铜管坯进行拉伸；4）用保护气氛在线光亮退火设备对步骤3）拉伸后的内圆外方铜管进行退火；5）对步骤4）退火后的内圆外方铜管进行检验，包装。

所述步骤1）中高纯阴极铜采用国家标准规定的一号阴极铜，铜含量不小于99.99%。

所述步骤1）中的高纯阴极铜原料先在1150℃±10℃温度下熔化、保温，真空状态下采用铜液精炼技术，利用在线除气脱氧装置，铜液内充入惰性气体，并利用搅拌装置，达到除气、脱氧、高纯的效果后才能使用牵引机组离合式真空上引无氧铜杆，然后无氧铜杆进入收线装置；其中牵引机引杆速度500—1500mm/min，无氧铜杆直径Ф20 mm～30mm，结晶器水压0.2～0.4MPa，结晶器出水温度35℃～50℃，无氧铜杆Cu+Ag≥99.99%，O≤5ppm。

所述真空状态通过采用木碳和石墨磷片覆盖来实现熔化时的真空。

所述惰性气体采用氩气或氮气，采用石墨轴和转子作为搅拌装置，将氩气或氮气压入铜液中并打散成微小气泡，使其均匀分散在铜液中；气源出口压力0.5～1MPa，流量0.5～1. 5Nm³/h。

所述步骤2）中将Ф20 mm～30mm无氧铜杆进行矫直后送入连续挤压机组的挤压轮槽中，挤压轮转速为4～7r/min，无氧铜杆经压实轮压实，靴座压紧压力30～40MPa，在摩擦力的作用下被连续送入挤压腔，坯料在腔体挡料块前面沿圆周运动，经过摩擦剪切变形区、镦粗变形区、粘着区、直角弯曲挤压区，最后进入腔体通过模具挤出内圆外方铜管坯；坯料挤出速度：5～10m/min；在挤压过程中铜的温度达到500℃～750℃，腔体内压力达到1000～1200MPa；采用真空水冷装置，使坯料在高温挤出后进入真空管冷却、吹干至20℃～30℃，卷取。在整个变形过程中隔断了与氧的接触，避免吸氧，保证内圆外方铜管低含氧量，提高导电性能。

所述步骤3）中高精度拉伸机的拉伸系数λ：1.5～1.7。

所述步骤4）中退火温度300℃～400℃，退火时间2～6h。

本发明的有益效果为：1.低能耗、短流程；采用连续挤压技术生产内圆外方铜管，与传统的生产工艺相比省略了铸锭加热的工序，降低了能耗，缩短了生产流程，节约50%以上的能源。2.生产效率高、成材率高；采用连续挤压技术生产内圆外方铜管，可以达到连续化生产，每卷内圆外方铜管可以达到3吨以上，实现大长度生产。连续挤压技术生产内圆外方铜管，避免了传统生产工艺中每根铜管都需要进行切头、切尾，产品的成材率达到90%以上。3.产品质量优异，产品的纯度高、含氧量低和导电率高，表面质量优异。Cu+Ag≥99.99%，O≤5ppm，导电率≥101%IACS。 

附图说明

图1是本发明实施例生产的内圆外方铜管坯的规格图；

图2是本发明实施例生产的内圆外方铜管的规格图。

具体实施方式

实施例1