铜线的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种铜线制造方法，采用的技术方案是，对铜板原料进行分选，对有分层缺陷的铜板原料进行组织致密化处理，对铜板原料，分切成设计宽度的铜条，对铜条进行异型规圆加工，制成圆截面的铜杆，对铜杆，进行表面处理后，进行连续挤压，制成盘圆铜线，对盘圆铜线，根据设计的铜线直径和一次拉拔成型的变形率，反复循环的进行拉拔成型和拉拔过程的退火热处理工序，得铜线产品。本发明专利技术提供的是一种生产效率高、能耗低、工艺简单，制造过程无杂质进入的铜线制备方法，本发明专利技术特别适用于使用高纯度电解铜板制造高纯铜线使用，制造的铜线具有纯度高、高导电、加工性能好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是一种利用电解铜板原料，在制造铜线过 程中不改变其纯度的制造铜线的方法。
技术介绍
狭义高纯铜（铜的纯度达到99.99 %以上，或称4N铜)及超高纯铜（5N~7N)可广义 称为尚纯铜，以其为基础所制成的尚纯铜线则作为尚端电子材料在电子电器广品中的有着 非常广阔的应用前景，例如:高清晰电视信号线、高品质音箱导线、电动汽车电机专用漆包 线、真空蒸镀用靶材、机器人传输电缆、太阳能光伏用铜带等具体应用中，需大量用到高纯 铜线作为产品核心材料，因为高纯铜线具有较常规铜更高的纯度，更少的晶格缺陷和杂质， 就意味着材料具备更高的导电性、更好的散热性和更佳的柔韧性，这些特性为产品的高保 真、低能耗、高安全性提供了根本性的保障。 目前国内外关于高纯铜线的制备方法极少见报道，申请号为200910238906.6的中 国专利技术专利公开了一种高纯金属线材的制备方法，其中就提供了高纯铜线的制备技术方 案，该方案包含了电解铜板分切及脱气预处理、型乳成半成品铜线、半成品铜线退火、退火 后多条铜线采用冷压焊首尾相连成盘圆、拉拔及必要的热处理等多个工序。虽相对传统线 材加工方法如熔炼法节省了一些复杂的工序成本，但在实施过程中仍存在较明显的技术缺 陷，严重限制了该技术方案的可实施操作性。主要体现在以下三方面： 1、未能考虑到市场大量供应的电解铜板所存在的内在质量缺陷隐患，而这些内在 质量缺陷通过其方案中所述的脱气预处理是无法消除的。绝大多数电解铜板生产商所提供 的电解铜原料板内部存在或多或少的分层和/或微气孔缺陷，只进行脱气处理无法使得电 解铜板组织致密化，可理解为板中这些带有内部非致密化材料组织为内在裂纹，而内在裂 纹缺陷在后续型乳、拉拔、退火过程中很难愈合，而非常容易迅速扩展导致铜材发脆、脱皮、 起泡现象，甚至直接在分切及加工过程中直接分层报废。值得一提的是，由于电解铜板大都 用于切成铜块做熔炼使用，而电解板中是否存在明显的分层和/或微气孔对熔炼产品的致 密性并没有产生多大的负面影响，因此大多电解铜板生产厂并没有必要或无需去增加设备 及生产投入来减少电解铜板内部的分层和/或气孔缺陷。 2、多条半成品铜线采用冷压焊进行首尾相连，生产效率低且生产成本高并不适 合于大批量生产高纯铜线。两条半成品铜线冷压焊成一条线平均所需耗费时间约为1~2分 钟，还不包括模具更换时间、每个焊口修磨去毛刺时间，而每一条半成品铜线约为5~7kg， 显然这对于一天需要生产几吨甚至几十吨以上的铜线生产效率太低，而且在较大直径（Φ 6mm以上)的铜线进行冷压焊时所消耗的模具费用也相当高(2000~3000次左右就需要更换 模具），这无疑也大大增加了生产成本。 3、未考虑高纯材料的特性，其线材退火热处理温度偏高，能耗较高且不利于保证 材料的高纯度。该专利技术中所公开的铜线材退火温度至少都在300°C以上（即使该方案中所采 用的通电直接加热线材，其高温段加热温度实质上也已达到550°C左右），这实际上与常规 纯铜的退火工艺并没有什么区别，然而这样高的退火温度一方面容易造成铜的氧化，即破 坏了材料的高纯度，另一方面同时造成退火工序能耗高的问题。 上述技术缺陷使得采用该方法制备的高纯铜线产品合格率低、生产成本高，不利 于高纯铜线的推广和应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供了一种生产效率 高、可消除制造铜线的电解铜板原料所存在的内在质量缺陷，保证铜线质量、成本较低，而 且在制造铜线过程中，杂质不进入铜线成品中，保持其成品的纯度不降低的铜线制造方法。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:包括以下具体步骤：⑴、对电解铜板原料进行分选，分选出无分层缺陷和有分层缺陷的铜板原料，无分 层缺陷的铜板原料直接进入步骤⑶，有分层缺陷的铜板原料进入步骤⑵；⑵、对有分层缺陷的铜板原料进行组织致密化处理，消除铜板原料分层缺陷； ⑶、对无分层缺陷的铜板原料，分切成设计宽度的铜条待用； ⑷、对步骤⑶获得的铜条进行异型规圆加工，制成圆截面的铜杆； (5)、对步骤⑷获得的圆截面铜杆，进行表面去除氧化层、去油和去毛刺处理后，进 行连续挤压，制成盘圆铜线； (6)、对步骤(5)获得的盘圆铜线，根据设计的铜线直径和一次拉拔成型的变形率，反 复循环的进行拉拔成型和拉拔过程的退火热处理工序，获得设计要求直径的铜线。 所述步骤⑴中，电解铜板原料进行分选，是采用超声波探伤方式将电解铜板原料 分选出无分层缺陷和有分层缺陷的电解铜板原料。 所述步骤⑵中，铜板原料进行组织致密化处理，是采用真空热压烧结热处理； 真空热压烧结热处理的工艺为:将铜板原料置于真空热压烧结炉中，在铜板原料 的两面施加5~60MPa压力，并在真空条件或惰性气氛中，800~1010°C温度条件下，保温5~ 30分钟，然后冷却至60°C以下出炉，获得消除铜板原料分层缺陷，组织致密的铜板原料。 所述步骤⑵中，铜板原料进行组织致密化处理，是采用热乳法处理； 热乳处理的工艺为:将铜板原料置于热处理炉中加热或进行横向磁场感应加热的 热乳处理的工艺； 采用热处理炉加热的热乳处理工艺为：将铜板放入弱还原气氛、或惰性气氛下的 热处理炉中，加热至200~400°C，保温10分钟~1小时，将铜板出炉后立即送入热乳机单道 次乳制，乳制变形率为20%~50%，反复上述加热、保温和乳制工艺，获得消除铜板原料分 层缺陷，组织致密的铜板原料；采用横向磁场感应加热的热乳处理工艺为:利用工频感应线圈将铜板迅速加热至 200~400°C，然后立即送入热乳机单道次乳制，乳制变形率为20 %~50%，反复上述加热和 乳制工艺，获得消除铜板原料分层缺陷，组织致密的铜板原料。 所述的步骤⑷中，铜条进行异型规圆加工，制成圆截面的铜杆是采用型乳或旋锻 加工，使分切后的铜条按设计的变形率反复进行型乳或旋锻，获得从矩形截面加工成圆截 面的铜杆。 所述步骤(5)中，圆截面铜杆，进行表面去除氧化层、去油和去毛刺处理后，通过向 连续挤压机挤压腔内的连续不间断送料，在挤压腔内实现圆截面铜杆之间牢固焊合成一 体，得在挤压机的挤压模出口制得设计直径的铜线。 所述步骤(6)中，拉拔成型过程的退火热处理工序中，退火热处理采用随着拉拔成 型过程的连续在线退火方式，按铜线的纯度由高到底，选择退火温度为l〇〇°C~300°C。 本专利技术采用超声波探伤首先对电解铜板原料进行分选，可迅速挑出那些无分层缺 陷的板和有分层缺陷的电解铜板原料出来。无分层缺陷的电解铜板原料则可以直接进行分 切成一定宽度;而有分层缺陷的电解铜板原料则必须进行组织致密化处理使得分层缺陷完 全愈合后才能进行分切。这样才能确保制备后续加工高纯铜线的成材率和产品质量，从根 本上避免电解铜板原料分层隐患。有分层缺陷的电解铜板原料要使之组织致密化，根据铜的物理性能、加工性能及 化学特性，制订合适的工艺。本专利技术所采用的有两种方式： 1、真空热压烧结法。有分层缺陷的电解铜板原料在真空热烧结炉中合适的温度和 所提供的机械或液压压力条件下，使得原来分层缺陷处分开的铜与铜面开始接触，并经过 一定的时间使得接触面的铜原子扩散形成牢固结合，同时在一定的真空度或保护气氛下又 避免了铜吸氢现象的出现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜线的制造方法，该方法由铜板分切成铜条经成型、拉拔和热处理等工艺实现，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：⑴、对铜板原料进行分选，分选出无分层缺陷和有分层缺陷的铜板原料，无分层缺陷的铜板原料直接进入步骤⑶，有分层缺陷的铜板原料进入步骤⑵；⑵、对有分层缺陷的铜板原料进行组织致密化处理，消除铜板原料分层缺陷；⑶、对无分层缺陷的铜板原料，分切成设计宽度的铜条待用；⑷、对步骤⑶获得的铜条进行异型规圆加工，制成圆截面的铜杆；⑸、对步骤⑷获得的圆截面铜杆，进行表面去除氧化层、去油和去毛刺处理后，进行连续挤压，制成盘圆铜线；⑹、对步骤⑸获得的盘圆铜线，根据设计的铜线直径和一次拉拔成型的变形率，反复循环的进行拉拔成型和拉拔过程的退火热处理工序，获得设计要求直径的铜线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤金海，汤彩萍，
申请(专利权)人：江苏鑫海铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32