一种铜合金线坯上引法制造技术

本发明专利技术涉及一种使铜合金液态成型为铜合金线坯的制备方法，其包括配料、原料的熔炼、拉丝和清洗形成成品，其在原料的熔炼和拉丝步骤之间还包括如下步骤，将结晶器放入熔化的铜合金液体中，向结晶器的外套的进水口注入冷水，使冷水从外套的出水口出来，在气压的作用下熔化的铜合金液体依次进入石墨模的圆锥台形下部、圆柱形中部和倒圆锥台形上部，铜合金液体在这个过程中依次冷却，形成铜合金线坯，在牵引装置的作用下，所述铜合金线坯进入下一步拉丝步骤，本发明专利技术投资少、工艺简单、节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种铜合金线坯上引法
本专利技术属于铜合金加工领域，特别涉及到一种铜合金线坯的生产工艺。技术背景包括电线用铜线的铜丝有如下几种生产工艺，如连铸连轧法、挤压法、水平连铸法、上引成型法，连铸连轧制法需要采用大型设备，先是把铜和各种其它元素如锡、磷、硅、 锰等按照配比加入到熔炉中熔化，然后铸锭成型，再是采用大型设备进行挤压，然后进行拉伸，最后清洗以形成成品。如下所示配料一熔化一升温一连铸连轧一拉丝一清洗挤压法的工艺流程为配料一熔化一升温一铸锭一挤压一拉丝一清洗水平连铸法的工艺流程为配料一熔化一升温一水平连铸一拉丝一清洗上引成型法的工艺流程为配料一熔化一升温一上引成型一拉丝一清洗连铸连轧法的优点是制造的线坯组织致密、均勻，生产效率高，缺点是只适合于大规模生产、投资大，风险高，且生产的线坯含氧量稍高，有杂质。挤压法生产的优点是适合于中、大型生产规模，线坯组织高度致密，缺点是生产效率低，接头不牢固，有杂质，不适宜生产小规模线材。水平连铸法生产的优点是适合于各种生产规模，效率一般，缺点是线坯表面易氧化，组织为铸造组织，有疏松。而传统的上引成型法生产的优点是适合于各种生产规模，产品含氧量低，杂质较少，质量稳定，可生产细微或超细微丝；缺点是生产效率一般，线坯为铸造组织，疏松，有成分不均勻现象。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种投资少、工艺简单、可生产细微线材且节能环保的铜合金线坯上引法。本专利技术所采取的技术方案是一种铜合金线坯上引法，包括配料、原料的熔炼、拉丝和清洗形成成品，其在原料的熔炼和拉丝步骤之间还包括如下步骤，将结晶器放入熔炼后的铜合金液体中，所述结晶器包括外套、设置在外套上的进水口和出水口、套装在外套内的铜套和套装在铜套内的石墨模，所述石墨模由圆锥台形下部、圆柱形中部和倒圆锥台形上部组成，向外套的进水口注入冷水，使冷水从外套的出水口出来，在气压的作用下熔化的铜合金液体依次进入石墨模的圆锥台形下部、圆柱形中部和倒圆锥台形上部，铜合金液体在这个过程中依次冷却，形成铜合金线坯，在牵引装置的作用下，所述铜合金线坯进入下一步拉丝步骤。本专利技术中，所述铜合金液体的温度设置为其熔点温度加上50 100°C。冷水的水压为2 4MPa ；所述牵引装置的牵引速度为500 1500mm/min ；所述的牵引方式为向上牵引后暂停，再向下反推，再向上牵引，如此反复进行。本专利技术所述的铜合金为铜-锌-锰合金系的铜合金。本专利技术的有益效果是铜合金液体直接成型为铜合金线坯，适合于不同规模企业， 其步骤和传统上引成型法相同，不同之处在上引成型这一步。在本专利技术中，配置好的铜合金经电炉熔化后，升温到该合金熔点之上50 100°C， 合金均勻化后，即可开始上引成型；将装有外套的石墨模装置垂直放入铜合金液体中，使底部距金属液面为80 100cm，这时，铜合金液体在大气压的作用下进入石墨模的圆锥台形下部，由于石墨模四壁有冷水流动，使石墨模的内外壁形成温度梯度及石墨模的上下部形成温度梯度，铜合金液体遇急冷凝固成型，在牵引装置的牵引下，牵引方式为牵引-暂停-反推-牵引，这样成型的铜合金线坯向上移动，下面的铜合金液体在大气压作用下向上移动，遇冷变成固体，这个由液体一固体的过程连续不断，因此形成了无限长的杆。在铜合金线坯成型的最初阶段，先向石墨模内插入一根铜合金线坯，利用这根铜合金线坯把遇冷成型的铜合金线坯拉出结晶器，实现拉丝步骤。本专利技术生产的铜合金线坯产品质量稳定，无杂质，表面无氧化，内部组织含氧量低，可进行连续拉拔，生产细微线材，特别适合于中、小型铜合金线材厂的生产，降低了生产成本，减少了固定资本的投资规模，降低了风险，是中小型企业发展的可靠途径。附图说明图1是本专利技术的带有熔炉的结晶器的结构示意图2是本专利技术的结晶器的结构示意图3是本专利技术的石墨模的结构示意图。在图中，1熔炉、2铜合金液体、3铜套、4冷水、5石墨模、6出水口、7铜合金线坯、8 进水口、9外套、10倒圆锥台形上部、11圆柱形中部、12圆锥台形下部、13牵引装置。具体实施方式本专利技术包括配料、原料的熔炼、上引成型、拉丝和清洗形成成品，其具体步骤是，先将铜和锡、磷、硅、锰等材料按照配比加入到熔炉1中，锡、磷、硅、锰等材料最高可达总原料的10%，材料熔化后，将结晶器放入熔化后的铜合金液体2中，铜合金液体2的温度为铜合金液体2本身的熔点温度加上50°C。如附图1-3所示，所述的结晶器包括外套9、设置在外套9上的进水口 8和出水口 6、套装在外套9内的铜套3和套装在铜套3内的石墨模5，所述石墨模5由圆锥台形下部12、圆柱形中部11和倒圆锥台形上部10组成，向外套9的进水口 8注入冷水4，使冷水4从外套9的出水口 6出来，其中冷水的水压为3MPa。在气压的作用下熔化的铜合金液体2依次进入石墨模5的圆锥台形下部12、圆柱形中部11和倒圆锥台形上部10，铜合金液体2在这个过程中依次冷却，形成铜合金线坯7，在牵引装置13的作用下，铜合金线坯7向上移动，移动速度为lOOOmm/min，牵引方式为牵引一暂停一反推一牵引牵引完后，铜合金线坯7固化，铜合金线坯7进入下一步拉丝步骤。 在最初的上引成型步骤中，预先向石墨模5内放入铜合金线坯，铜合金液体2在遇到铜合金线坯而后冷却时，铜合金液体2变为固态且和铜合金线坯紧密连接，从而进入下一步的拉丝和清洗形成成品步骤。这部分技术属于现有技术，不再赘述。权利要求1.一种铜合金线坯上引法，包括配料、原料的熔炼、拉丝和清洗形成成品，其特征是其在原料的熔炼和拉丝步骤之间还包括如下步骤，将结晶器放入熔炼后的铜合金液体(2) 中，所述结晶器包括外套(9)、设置在外套(9)上的进水口(6)和出水口(7)、套装在外套 (9)内的铜套(3)和套装在铜套(3)内的石墨模(5)，所述石墨模(5)由圆锥台形下部(12)、 圆柱形中部(11)和倒圆锥台形上部(10)组成，向外套(9)的进水口(6)注入冷水，使冷水(4)从外套(9)的出水口(8)出来，在气压的作用下熔化的铜合金液体( 依次进入石墨模(5)的圆锥台形下部(12)、圆柱形中部(11)和倒圆锥台形上部(10)，铜合金液体⑵ 在这个过程中依次冷却，形成铜合金线坯(7)，在牵引装置(1 的作用下，所述铜合金线坯 (7)进入下一步拉丝步骤。2.根据权利要求1所述的一种铜合金线坯上引法，其特征在于，所述铜合金液体(2)的温度设置为其熔点温度加上50 100°C。3.根据权利要求1所述的一种铜合金线坯上引法，其特征在于，冷水(4)的水压为2 4MPa。4.根据权利要求1所述的一种铜合金线坯上引法，其特征在于，所述牵引装置(13)的牵引速度为500 1500mm/min。5.根据权利要求1所述的一种铜合金线坯上引法，其特征在于，所述的牵引方式为向上牵引后暂停，再向下反推，再向上牵引，如此反复进行。全文摘要本专利技术涉及一种使铜合金液态成型为铜合金线坯的制备方法，其包括配料、原料的熔炼、拉丝和清洗形成成品，其在原料的熔炼和拉丝步骤之间还包括如下步骤，将结晶器放入熔化的铜合金液体中，向结晶器的外套的进水口注入冷水，使冷水从外套的出水口出来，在气压的作用下熔化的铜合金液体依次进入石墨模的圆锥台形下部、圆柱形中部和倒圆锥台形上部，铜合金液体在这个过程中依本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁智辉，
申请(专利权)人：株洲南方有色焊材有限公司，
类型：发明
国别省市：