【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铜合金的制备方法，属于铜合金。
技术介绍
1、含磷无氧铜由于其添加了一定的磷元素，在保证极好的导电导热性能、不产生“氢脆”的同时极大的改善了无氧铜的焊接性能，一般氧含量10ppm以内，磷含量在10～70ppm以内，但实际生产中磷要求更为严苛，主要原因在于磷元素的加入剧烈降低紫铜的导电率，因此一般将其控制在50ppm以下，但低于20ppm，对于焊接性能的改善不明显，因此，一般将磷含量控制在20～50ppm以内。但由于无氧铜薄带材铸锭拉铸时间长，磷元素易烧损，导致铸锭磷元素稳定控制难度高，如果头尾磷元素含量差异大，成品带材头尾性能差异大，最好控制在10ppm差值范围内。
2、专利号为zl201110119494.1的中国专利技术专利《一种无氧铜管及其加工方法》(授权公告号为cn102220511b)，该文献采用磷脱氧的方法试制无氧铜管，主要是在半连铸的过程中加入ag、bi、p、pb，达到p：0.001％～0.006％、ag≤0.015％、bi≤0.0005％、pb≤0.005％的无氧铜管，但是没有详细说明磷元素的稳定控制方法。
3、再参考申请号为202010313918.7的中国专利技术专利申请公开《一种利用重量传感器测重计算无氧铜铜炉加磷去氧装置》(申请公布号为cn111424181a)，该文献根据无氧铜炉内磷含量和氧含量进行补加磷元素达到控制氧含量的目的，但并没有说明磷元素控制的标准范围，而且半连铸铸锭以吨级计算，对于传感器的测量要求极高。
技术实现思路>
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种易于实现的低磷含量无氧铜铸锭的制备方法。
2、本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：1、一种低磷含量无氧铜铸锭的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
3、①原料配备：按照设定配备原料；
4、②熔炼：将原料分批次加入熔炼炉进行熔化，待全部原料熔化后，转入保温炉，转炉前对流槽进行清理与烘烤，
5、③第一次磷铜合金加入：根据转炉量，按照熔体总重的0.003～0.005％添加磷铜合金，磷铜合金磷重量为10％～20％；加入后通过预先安装在保温炉底部的吹气装置进行底吹气体，气体选择惰性气体；
6、④磷铜补加：采用真空取样管从保温炉中进行取样，测量保温炉熔体的磷含量，根据与目标磷含量的差值，进行磷元素补加，补加的磷铜需要进行真空研磨成粉末状，然后通过石墨吹气管吹入熔体中，保温；
7、⑤拉铸：保温炉温度控制在1160～1170℃时开始拉铸，拉铸前结晶器内采用惰性气体进行吹扫保护；拉铸完毕后对头尾p元素含量进行检测。
8、作为优选，步骤①中原料采用纯电解板或纯电解板与t2紫铜回料的混合料，混合料中t2紫铜回料重量比例不高于40％。
9、作为优选，步骤②中熔化过程中采用煅烧木炭进行覆盖，煅烧木炭覆盖条件如下：粒径控制在5～10cm，覆盖厚度不小于20cm。
10、作为优选，步骤②中烘烤采用天然气烘烤，烘烤时间不低于3h。
11、作为优选，步骤②中烘烤后保温炉中采用粒径为3～5cm的煅烧木炭进行覆盖，覆盖厚度不低于30cm。
12、作为优选，步骤②中熔炼温度不高于1200℃，保温炉温度控制在1140～1160℃。随温度升高，熔体吸氧和吸氢呈指数上升，但温度过低，熔体流动性差，不便于覆盖在表层的木炭进行扩散脱氧。
13、作为优选，步骤③中吹气至少30分钟后开始吹还原性气体与惰性气体混合气体，主要原因是0.005％的磷铜无法完全脱去熔体中的氧，在通过惰性气体吸附熔体中的氧化渣之后，再以还原性气体进一步消除熔体的微量氧，此时将还原性气体的比例进行提高，但同时保留部分的惰性气体，在脱氧对的同时进一步吸附氧化渣。还原性气体比例为30～40％，压力控制在0.4～0.8mpa，气体流量控制在30～80l/min；吹气时间不少于30分钟。
14、步骤③中的惰性气体采用二氧化碳或者氩气，氩气和二氧化碳气体对比重大于空气，上浮出熔体后能够将熔体表层的氧气进行排除，形成一层气体保护层，且由于氩气和二氧化碳气体比重相对大，形成的气泡细小，上浮的速度相对较慢，对于熔体中氧化渣的吸附更充分，有利于最大程度脱氧完全；还原性气体选择一氧化碳气体。
15、作为优选，步骤④中保温时间为15～30分钟。
16、作为优选，步骤④中在吹入磷铜粉末的同时开始调整底吹气体中还原气体比例，还原性气体体积比例控制在40～60％(吹入磷铜合金粉末时，熔体表面会产生波动，为保证熔体不吸氧，磷元素不被氧化，并完全进入铜熔体中，必须加大还原气体比例)，压力控制在0.4～0.8mpa，气体流量控制在30～80l/min；吹气时间不少于30分钟。
17、步骤④中真空研磨的磷铜粉末目数控制在200～300目，石墨管的内孔管径控制在20～30cm，吹气选择惰性气体，通石墨管插入铜水的深度不低于50cm，吹气压力p0控制根据石墨管插入深度h进行计算，计算公式如下：
18、p0＝α*ρ*g*h；
19、其中α为压力系数，取1.2～1.5；ρ为8.92*103kg/m3；g为重力加速度，取9.8m/s2。
20、通过吹气压力与研磨磷铜粉粒径的控制，保证石墨管吹磷铜粉末时，磷铜充分溶解于熔体中，不至于吹出熔体外或者溶解不充分。
21、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：通过第一次磷铜加入以及底吹除氧的方式将熔体氧去除完全，再通过第二次石墨管吹入磷铜粉，保证磷元素不少烧损和均匀性，获得头尾磷元素量差值不超过10ppm的均匀铸锭。铜合金中磷元素可以得到稳定控制，整体工艺易于实现。
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1.一种低磷含量无氧铜铸锭的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤①中原料采用纯电解板或纯电解板与T2紫铜回料的混合料，混合料中T2紫铜回料重量比例不高于40％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中熔化过程中采用煅烧木炭进行覆盖，煅烧木炭覆盖条件如下：粒径控制在5～10cm，覆盖厚度不小于20cm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中烘烤采用天然气烘烤，烘烤时间不低于3h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中烘烤后保温炉中采用粒径为3～5cm的煅烧木炭进行覆盖，覆盖厚度不低于30cm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中熔炼温度不高于1200℃，保温炉温度控制在1140～1160℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤③中的惰性气体采用二氧化碳或者氩气。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤③中吹气至少30分钟后开始吹还原性气体与惰性气体混合气体，还原性气
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于步骤④中在吹入磷铜粉末的同时开始调整底吹气体中还原气体比例，还原性气体比例控制在40～60％，压力控制在0.4～0.8MPa，气体流量控制在30～80L/min；吹气时间不少于30分钟。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤④中保温时间为15～30分钟。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤④中真空研磨的磷铜粉末目数控制在200～300目，石墨管的内孔管径控制在20～30cm，吹气选择惰性气体，通石墨管插入铜水的深度不低于50cm，吹气压力P0控制根据石墨管插入深度h进行计算，计算公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种低磷含量无氧铜铸锭的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤①中原料采用纯电解板或纯电解板与t2紫铜回料的混合料，混合料中t2紫铜回料重量比例不高于40％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中熔化过程中采用煅烧木炭进行覆盖，煅烧木炭覆盖条件如下：粒径控制在5～10cm，覆盖厚度不小于20cm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中烘烤采用天然气烘烤，烘烤时间不低于3h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中烘烤后保温炉中采用粒径为3～5cm的煅烧木炭进行覆盖，覆盖厚度不低于30cm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中熔炼温度不高于1200℃，保温炉温度控制在1140～1160℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤③中的惰性气体采用二氧化碳或...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑良玉，李周，项燕龙，王永如，王甫，
申请(专利权)人：宁波金田铜业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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