一种铜杆熔炼防氧化工艺制造技术

本发明专利技术属于铜杆熔炼领域，公开了一种铜杆熔炼防氧化工艺，包括以下步骤：一、铜料预处理：铜料为纯铜或高含铜合金，将纯铜或高含铜合金原料加工成长度为4～10cm的铜杆，铜杆经吹砂去除污物，在500～600℃预热温度下去除水分，备用，本发明专利技术的工艺简单，生产成本低，通过除氧剂、保护气体和覆盖材料在熔炼时进行多重防护，提高了对氧气的隔绝效果，能有效防止纯铜及铜合金在熔炼过程中的氧化，提高铜液或合金熔融液的纯度，安全系数高，条件不苛刻，具有广阔的市场前景，同时通过设置在熔化炉内的石墨搅拌器对铜液进行搅拌，将除氧剂均匀分散于铜液中，提高了除氧剂对铜液的脱氧效果。

【技术实现步骤摘要】
一种铜杆熔炼防氧化工艺
本专利技术涉及铜杆熔炼
，具体为一种铜杆熔炼防氧化工艺。
技术介绍
无氧铜属于技术含量高，具有高纯、高导、低氧含量等特殊性能的材料，广泛应用于电力、电器、电子、通讯等行业中，用于制造真空电子管、计算机、微型散热器、柔性印刷电路板、连接器、同轴射频电缆、光伏焊带铜基材、干式变压器绕组等高端产品组件。在熔炼无氧铜杆的过程中要保持低氧状态，防止铜液氧化,否则铜杆容易氧化，电阻率异常，影响产品性能，目前铜杆熔炼防氧化方法主要是通过木炭覆盖的扩散脱氧方法来减少活性氧含量，或在真空加热条件下将铜液内的氧气和杂质挥发掉，采用木炭覆盖方法虽然能够在一定程度上降低氧含量，但即使在覆盖工艺最佳状态下，氧含量仅能控制在20～50ppm，且氧含量不稳定，不能满足高品质无氧铜杆的需要，而采用真空加热方式脱除氧气和杂质，生产条件的要求高，大大增加了生产成本。
技术实现思路
(一)解决的技术问题1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种铜杆熔炼防氧化工艺，解决了上述问题。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种铜杆熔炼防氧化工艺，包括以下步骤：一、铜料预处理：铜料为纯铜或高含铜合金，将纯铜或高含铜合金原料加工成长度为4～10cm的铜杆，铜杆经吹砂去除污物，在500～600℃预热温度下去除水分，备用；二、将去除水分的铜杆和干燥的除氧剂分批次加入熔化炉中进行熔化，熔化电压为交流380V，熔化温度为1150～1200℃，升温速率为10℃/min，将炉温升1150～1200℃后保温至铜杆熔化成铜液；三、在步骤二铜杆熔化的同时在铜液上方注入保护气体，且在熔化的铜液表面覆盖一层阻止空气进入铜液的覆盖材料，隔绝氧气与铜液的接触，所述覆盖材料为高纯度的鳞片状石墨；四、将中空结晶器直接升入铜液内，中空结晶器采用水隔套冷却，铜液在中空结晶器中凝结成固体，固体上端用牵伸结构牵伸制作成无氧铜杆。优选的，所述纯铜的铜含量大于99.995％，所述高含铜合金中铜含量不低于90％。优选的，所述除氧剂由40～60重量份数的镧、20～40重量份数的氯化钙和10～30重量份数的氧化锂组成，铜杆和除氧剂的重量比为1000:1。优选的，所述熔化炉内设置有石墨搅拌器，所述石墨搅拌器在铜杆熔化的同时进行搅拌，所述石墨搅拌器的搅拌速度为50～150r/min。优选的，所述保护气体为N2与C2H2的混合气体或N2、H2和C0的混合气体，所述N2与C2H2以2∶1的比例混合，所述N2、H2和C0的混合气体均以含氮气95％以上进行混合，混合气体的通入量为0.4～0.8L/min。优选的，所述高纯度鳞片状石墨的颗径不小于200目，干燥且无杂质，覆盖厚度范围为80-120㎜。(三)有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种铜杆熔炼防氧化工艺，具备以下有益效果：(1)本专利技术的工艺简单，生产成本低，通过除氧剂、保护气体和覆盖材料在熔炼时进行多重防护，提高了对氧气的隔绝效果，能有效防止纯铜及铜合金在熔炼过程中的氧化，提高铜液或合金熔融液的纯度，安全系数高，条件不苛刻，具有广阔的市场前景，同时通过设置在熔化炉内的石墨搅拌器对铜液进行搅拌，将除氧剂均匀分散于铜液中，提高了除氧剂对铜液的脱氧效果。(2)采用本方案制得的无氧铜杆结构致密、表面光亮、铜含量大于99.99％，氧含量小于3ppm，铜杆的导电率大于102％IACS，抗拉强度大于190MPa，延伸率大于40％，布氏硬度HB65-70，尺寸公差小于0.1mm。具体实施方式下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：一种铜杆熔炼防氧化工艺，包括以下步骤：一、铜料预处理：铜料为纯铜或高含铜合金，将纯铜或高含铜合金原料加工成长度为4cm的铜杆，铜杆经吹砂去除污物，在500℃预热温度下去除水分，备用；二、将去除水分的铜杆和干燥的除氧剂分批次加入熔化炉中进行熔化，熔化电压为交流380V，熔化温度为1150℃，升温速率为10℃/min，将炉温升1150℃后保温至铜杆熔化成铜液；三、在步骤二铜杆熔化的同时在铜液上方注入保护气体，且在熔化的铜液表面覆盖一层阻止空气进入铜液的覆盖材料，隔绝氧气与铜液的接触，覆盖材料为高纯度的鳞片状石墨；四、将中空结晶器直接升入铜液内，中空结晶器采用水隔套冷却，铜液在中空结晶器中凝结成固体，固体上端用牵伸结构牵伸制作成无氧铜杆。具体的，纯铜的铜含量大于99.995％，高含铜合金中铜含量不低于90％。具体的，除氧剂由40重量份数的镧、20重量份数的氯化钙和10重量份数的氧化锂组成，铜杆和除氧剂的重量比为1000:1。具体的，熔化炉内设置有石墨搅拌器，石墨搅拌器在铜杆熔化的同时进行搅拌，石墨搅拌器的搅拌速度为50r/min。具体的，保护气体为N2与C2H2的混合气体或N2、H2和C0的混合气体，N2与C2H2以2∶1的比例混合，N2、H2和C0的混合气体均以含氮气95％以上进行混合，混合气体的通入量为0.4L/min。具体的，高纯度鳞片状石墨的颗径不小于200目，干燥且无杂质，覆盖厚度范围为80㎜。实施例二：一种铜杆熔炼防氧化工艺，包括以下步骤：一、铜料预处理：铜料为纯铜或高含铜合金，将纯铜或高含铜合金原料加工成长度为7cm的铜杆，铜杆经吹砂去除污物，在550℃预热温度下去除水分，备用；二、将去除水分的铜杆和干燥的除氧剂分批次加入熔化炉中进行熔化，熔化电压为交流380V，熔化温度为1175℃，升温速率为10℃/min，将炉温升1175℃后保温至铜杆熔化成铜液；三、在步骤二铜杆熔化的同时在铜液上方注入保护气体，且在熔化的铜液表面覆盖一层阻止空气进入铜液的覆盖材料，隔绝氧气与铜液的接触，覆盖材料为高纯度的鳞片状石墨；四、将中空结晶器直接升入铜液内，中空结晶器采用水隔套冷却，铜液在中空结晶器中凝结成固体，固体上端用牵伸结构牵伸制作成无氧铜杆。具体的，纯铜的铜含量大于99.995％，高含铜合金中铜含量不低于90％。具体的，除氧剂由50重量份数的镧、30重量份数的氯化钙和20重量份数的氧化锂组成，铜杆和除氧剂的重量比为1000:1。具体的，熔化炉内设置有石墨搅拌器，石墨搅拌器在铜杆熔化的同时进行搅拌，石墨搅拌器的搅拌速度为100r/min。具体的，保护气体为N2与C2H2的混合气体或N2、H2和C0的混合气体，N2与C2H2以2∶1的比例混合，N2、H2和C0的混合气体均以含氮气95％以上进行混合，混合气体的通入量为0.6L/min。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜杆熔炼防氧化工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n一、铜料预处理：铜料为纯铜或高含铜合金，将纯铜或高含铜合金原料加工成长度为4～10cm的铜杆，铜杆经吹砂去除污物，在500～600℃预热温度下去除水分，备用；/n二、将去除水分的铜杆和干燥的除氧剂分批次加入熔化炉中进行熔化，熔化电压为交流380V，熔化温度为1150～1200℃，升温速率为10℃/min，将炉温升1150～1200℃后保温至铜杆熔化成铜液；/n三、在步骤二铜杆熔化的同时在铜液上方注入保护气体，且在熔化的铜液表面覆盖一层阻止空气进入铜液的覆盖材料，隔绝氧气与铜液的接触，所述覆盖材料为高纯度的鳞片状石墨；/n四、将中空结晶器直接升入铜液内，中空结晶器采用水隔套冷却，铜液在中空结晶器中凝结成固体，固体上端用牵伸结构牵伸制作成无氧铜杆。/n

【技术特征摘要】
1.一种铜杆熔炼防氧化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
一、铜料预处理：铜料为纯铜或高含铜合金，将纯铜或高含铜合金原料加工成长度为4～10cm的铜杆，铜杆经吹砂去除污物，在500～600℃预热温度下去除水分，备用；
二、将去除水分的铜杆和干燥的除氧剂分批次加入熔化炉中进行熔化，熔化电压为交流380V，熔化温度为1150～1200℃，升温速率为10℃/min，将炉温升1150～1200℃后保温至铜杆熔化成铜液；
三、在步骤二铜杆熔化的同时在铜液上方注入保护气体，且在熔化的铜液表面覆盖一层阻止空气进入铜液的覆盖材料，隔绝氧气与铜液的接触，所述覆盖材料为高纯度的鳞片状石墨；
四、将中空结晶器直接升入铜液内，中空结晶器采用水隔套冷却，铜液在中空结晶器中凝结成固体，固体上端用牵伸结构牵伸制作成无氧铜杆。


2.根据权利要求1所述的一种铜杆熔炼防氧化工艺，其特征在于：所述纯铜的铜含量大于99.995％，所述高含铜合金中铜含量不低于90％。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕万枝，
申请(专利权)人：恒吉集团实业有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36