颁布功夫：2021-04-26点击：4402
提要对降低无氧铜连铸锭的含氧量和裂纹解除进行了钻研 。首先通过保温熔炼整体炉的研造将保温、熔炼工序合二为一 ，将铜合金传统上的三段式造备步骤升级为熔炼保和善连铸的两段式造备步骤；其次 ，提出并实现了节造熔体流动与终场的闸阀技术 ，***后对宽厚比为６５０ｍｍ／２０ｍｍ的无氧铜铸锭的裂纹缺点进行了分析 ，通过设置合理的冷却参数 ，节造铸锭的含氧量≤０．０００ 。矗 ，使铸件密度增大到８．９４～８．９５ｇ／ｃｍ３ ，裂纹齐全解除 。
关键词水平连铸；无氧铜铸锭；含氧量；作者：丁磊
无氧铜因拥有导电性良好的特点而用在电真空和电力等行业 ，重要用作造作真空管、推算机、微型散热器、柔性印刷线路板、衔接器、同轴射频电缆、干式变压器绕组等高端产品件［１］ 。国内无氧铜板带材造备方式重要有两种 ，一是立式连铸、热轧、冷轧、气隙退火；
二是水平连铸、冷轧、氢；ぁ⑽允酵嘶 。前者能耗高、流程长 ，后者能耗低、流程短 。
因市场需要 ，国内水平连铸出产无氧铜板带材得到了大力发展［２ ，３］ ，但仍存在无氧铜板材含氧量高、有裂纹和密度低等问题 ，难以满足有关要求［４ ，５］ 。传统铜合金连铸过程方式为熔炼、保和善拉铸三段式 ，即熔炼、保温是独立的炉子 ，熔体经由炉体表层的流槽由熔炼炉流到保温炉中 ，熔体流动过程中与空气接触 。目前国内水平连铸较国际上先进的真空熔炼步骤有以下几个技术不及：①熔炼及流动的过程中吸入空气；②大宽／薄比铸锭表表和内部易产生严重裂纹；③熔体粘度大 ，结晶器中的石墨结晶区易氧化而缩短工作寿命［６ ，７］ 。为使水平连铸步骤靠近或达到真空熔炼步骤的低含氧量和高密度的水平 ，本课题研造一体炉 ，改进告终晶器 ，钻研了宽厚为６５０ｍｍ／２０ｍｍ的铸坯削减裂纹的冷却前提 ，旨在为现实出产提供参考 。
一、底流一体炉
１.１炉体结构
为预防空气与转移的熔体接触 ，设计了底流一体炉 ，见图１ 。把熔炼炉、保温炉造作成一体 ，增长精辟室 ，两端别离通过中央槽与熔炼室、保温室联接 。精辟室可能使氧化物及杂质上浮 ，均匀熔体温度以削减保温室的温度冲击 。中央流槽的断面结构见图２ ，其开关由闸阀节造 ，闸阀为耐火棒或由熔体凝固而来 。当冷却水路流过冷却水时 ，中央流槽中的熔体凝固而形成金属闸阀 ，阻断熔体流过流槽 ，当终场冷却水供给时 ，闸阀溶解 ，中央流槽开明 ，而耐火棒闸阀由机械装置驱动 。
1.2氮气；
三炉室顶部和底部注入氮气以防护铜熔体 ，结晶器周围的炉体内增铺氮气管 ，氮气透入熔体内 ，当结晶凝固时 ，氮气析出 ，进一步降低铸坯的含氧量 。原结晶器的出口部位增长３００ｍｍ长的次冷却区 ，选取循环冷却步骤 。结晶器内也通入氮气 ，预防铸锭高温氧化 。经炉体结构和氮气；に⑿潞蟮乃搅匝楣袒竦昧私虾玫某尚 ，无氧铜铸锭的含氧量降低 ，模具的寿命得到提高 ，了局见表１ 。
二、工艺参数与裂纹
2.１裂纹描摹与成因
出产宽６５０ｍｍ ，厚２０ｍｍ的无氧铜铸锭时常有宏观和微观裂纹 。图３为铸锭表表典型的宏观裂纹 Ｄ芄豢闯 ，宏观裂纹根基位于铸锭宽度的中部 ，沿拉铸方向伸长并沿晶界开裂 ，宏观裂纹约占铸锭总裂纹的９０％ 。宏观裂纹的宽度在０．５～１ｍｍ ，深度通常为２～５ｍｍ ，长度达２０～２００ｍｍ 。图４为铸锭内部典型的微观裂纹描摹 ，其位于铸锭宽度靠近边缘２００～３００ｍｍ处 ，裂纹宽度通常在０．２～０．４ｍｍ ，深度通常为１～２ｍｍ ，长度为５～２０ｍｍ 。
由微裂纹弯曲及宏观裂纹形貌 ，且沿晶界开裂 ，揣度铸坯微裂纹形成于结晶器内 ，出结晶器后铸锭中心微裂纹持续发展成宏观裂纹 ，裂纹形成的原因是不均匀的扰爪力［８］ 。当铸锭表表温度散布不均匀时 ，温度较高的坯壳有较低的强度 ，凝壳收缩时产生的应力超过该部门坯壳临界应力和临界应变而产生裂纹 。
2.2工艺参数优化
铸锭在结晶器结尾和出结晶器时表表部门温度较高 ，是裂纹产生的重要原因 ，因而 ，冷却水量散布是铸坯裂纹产生的重要成分 。为获得合理的冷却水量散布 ，针对宽厚比为６５０ｍｍ／２０ｍｍ的板坯 ，在熔体温度为１ 。玻常啊薄 。玻矗℃、铸造速度为１１０～１２０ｍｍ／ｍｉｎ下 ，利用温度传感器测试结晶器出口铸锭高低表表的温度 。沿铸锭宽度方向高低表表的温度散布见图５和图６ Ｄ芄豢闯 ，沿宽度方向铸锭中心温度较高 ，双方温度逐步降低 。上表表较下表表温度散布曲线峻峭、温度梯度大 ，这也是上表表裂纹多于下表表裂纹的原因 。
按铸锭表表温度散布法规 ，设计和调控各冷却水管的流量 ，使铸锭表表温度趋于根基一致
。另表加强了冷却强度 ，即由原来的水流量３～４ｍ３／ｈ改为５～７ｍ３／ｈ 。冷却水参数凭据文件［９］设置 。经出产检验 ，铸锭裂纹缺点根基解除 。
三、结论
（１）刷新传统铜合金熔炼、保温、连铸三段式出产步骤为熔炼保温、连铸两段式步骤
，对降低无氧铜铸锭的含氧量有积极影响 。
（２）提出并实现一体炉中 ，节造熔体由熔炼室到精辟室再到保温室的闸阀技术 。
（３）找出了宽厚比为６５０ｍｍ／２０ｍｍ无氧铜铸锭裂纹的原因 ，并通过过程参数优化解除了裂纹 。使无氧铜铸锭含氧量≤０．０００ 。矗ァ⒚芏仍龃蟮剑福梗础福梗担纾悖恚 。
起源：中国知网
