颁布功夫：2021-05-21点击：4657
提要：凭据无氧铜管棒出产中各工序的特点和无氧铜的质量尺度，分析了熔炼、浇铸、挤压、拉拔退火等过程中氧含量的变动法规，提出了无氧铜管棒出产各环节氧含量节造的关键措施和加工过程中的出格当苦衷项.
关键词：无氧铜管；熔炼；浇铸；挤压；退火；含氧量测定
中图分类号：TG356 文件标识码：A
媒介
无氧铜 （通常含氧量在 20×10-6 以下的铜制品），由于其拥有优良的导电、导热机能，被宽泛地利用于电子、电工、电器件的出产和造作中.电真空器件的高频发射管、渡导管、磁控管、真空开关管等产品，都要使用无氧铜资料[1].由于电真空器件在造作过程中都要在氢气中密封，因而对铜中的氧含量的节造有很严格的划定. 某厂出产无氧铜管棒材已有 20 多年的汗青，产品在电真空行业中被宽泛使用，对无氧铜管棒出产有肯定的技术措施和节造伎俩.下面就某厂无氧铜管棒出产工艺和出产过程中氧含量的节造措施做一总结 。
1.无氧铜管材、棒材的质量要求及其出产工艺
1.1 无氧铜管材、棒材的质量要求
（1）GB/T5231- 2001[2]中无氧铜的化学成分及氧含量划定（表 1）.
（2）电真空资料对无氧铜的技术要求见表 2，具体要求注明如下.
***，电真空器件要求有较高的纯度.由于在电真空器件中，无氧铜常用做导电、导热资料.无氧铜 。
纯度越高，导电导热机能就越好，电子管的使用寿命就越长.所以，在现实出产中，铸锭的化学成分应切合国标的划定.第二，含氧量的要求.电真空器件用铜，要求含氧量极低.这是由于电子管出产中，零件的出产、装配、封接和加工等要在还原性空气中进行，若是含氧通常以 Cu2O 存在于铜中，在还原性空气中加热，氢和一氧化碳能在高温下与氧化亚铜发生反映.
Cu2O+H2=2Cu+H
2OCu2O+CO=2Cu+CO2
水蒸气和二氧化碳不熔于铜，其产生压力以求析出，当压力大于金属强度时，将引起资料沿晶界开裂，严重时，肉眼可见表表气泡.因而，为了保障在封接中资料不产生显微裂纹，要求无氧铜材严格节造含氧量.
第三，含磷量的要求.对于与玻璃直接封接的无氧铜材，要求较低的含磷量.由于当无氧铜材含磷量较高时，封接时，玻璃与金属结合得不牢，且容易造成电子管漏气.
1.2 某厂无氧铜管材、棒材出产工艺
（1）管材的出产工艺.熔炼 - 半陆续浇铸（铸锭氧含量测定）- 挤压（挤制品氧含量测定）- 轧造 -拉拔（制品氧含量测定）.
（2）棒材的出产工艺.熔炼 - 半陆续浇铸（铸锭氧含量测定）- 挤压（挤制品氧含量测定）- 拉拔（制品氧含量测定）.
2.熔炼过程的氧含量节造
（1） 熔炼无氧铜的工艺操作规程. ①电解铜分怯注拔取、烘干后，奉上炉台，立即参与炉中；②熔炼过程中，加料次数不得超过 3 次；③加料后，必须立即用煅烧木炭覆盖，覆盖厚度 150- 200mm，木炭应一次性参与，均匀覆盖在金属液面和炉头，中央不得补加木炭；
④木炭参与后，盖好炉盖，做好密封，盖不严的处所用耐高温资料塞紧；⑤炉盖打开次数不得大于 3 次.
（2）熔炼过程中该把稳的事项.由于无氧铜材要有良好的综合机能，且氧含量必须节造在
0.003 %以下因而，无氧铜的出产原料必须严格遴选.通常地，出产厂家都选择尺度的阴极铜作为无氧铜的出产原料.电解铜板在参与炉子前还需做到：①表表有铜豆、铜绿的电解铜不能使用；②必须将电解板的周围切除；③ 质量达标的、经过拔取、分切的电解板，需放入箱体炉烘烤.烘烤后的电解板，奉上炉台，立即参与炉中熔炼；④出产无氧铜使用的国内的电解阴极铜重要有：贵冶牌阴极铜、云冶牌阴极铜等；⑤熔炼除气，重要是除氢和脱氧.无氧铜熔炼，不只有节造氢含量，同时还必须严格脱氧.通常地，紫铜脱氧，参与铜磷中央合金，成效比力好.但是无氧铜的脱氧，多选取覆盖剂法，覆盖剂选用煅烧木炭；⑥木炭是熔炼铜及其合金常用的覆盖剂. 但是若是木炭烧得不透，往往含有气体，一旦受热，即析出大量气体（见图 1），因而，为预防木炭带入有害气体和水分而影响铸锭质量，要用煅烧木炭覆盖.
3.半陆续浇铸铸锭的氧含量节造
无氧铜圆锭的出产重要有熔炼和浇铸两个工序.某厂采取的是传统的熔铸出产工艺，因而，这两个过程的含氧量节造对铸锭的氧含量影响都很大.
（1）浇铸工艺操作规程.
无氧铜圆锭铸造工艺操作规程：①出炉前，要倾炉烫炉头，铸造托座要彻底烘干；②浇管与结晶器中心对齐；③结晶器液面在浇铸过程中必须维吃旖稳；④浇铸直径 180mm 的圆锭，浇口直径为 8mm 比力合适；⑤液面用烘干的碳黑覆盖；⑥起头浇铸后，不得再向炉内增长任何原料.
（2）浇铸过程中该把稳的事项.半陆续浇铸过程中，要出格把稳预防铸锭的二次吸氧，因而把稳节造：①浇铸温度的节造.浇铸温度过高，容易造成铸锭组织晶粒粗壮，易造成二次吸氧.温度过低，铸锭易造成同化缺点；②冷却强度的节造.在确保铸锭其他方面的质量的前提下，准则上要加大一次、二次水冷却强度，加大拉铸速度，以预防浇铸过程中可能产生的二次吸氧；③结晶器液面的覆盖和；.液面覆盖的主张是预防二次吸氧和光滑结晶器内壁.无氧铜铸造过程中，结晶器液面通常选取炭黑；.炭黑必须呈粉末状、不结团、含硫低、灰分幼.炭黑在使用前必须烘干，待发红后，再均匀地覆盖到金属液面.若是炭黑不烘干，很可能带入水分，造成金属二次吸氧.
（3）铸锭的氧含量测试.***，氧含量的测试步骤.通常用以下几种测定步骤：①反复弯曲法；②金相裂纹比力法（氢裂评级法）；③密度检验法；④金相数点法；⑤氧含量仪红表测定法. 某厂起头出产无氧铜时，选取定氧仪测定氧含量，正常出产后，改用金相裂纹比力法测定含氧量.第二，铸锭的取样.查抄完铸锭的内部质量和表部质量后，获得合格的产品，起头查抄氧含量.铸锭含氧量取样的法式为：①铸锭头尾 300mm 不成做为取样地位；②去头尾 300 mm，在铸锭头、钟注尾取3 个试样，并编号、标号；③送金相查抄室试验；④试验了局判定.第三，合格铸锭的判定前提.凡试验了局发现：若是头、钟注尾 3 个试样的了局都大于二级，则判定该根铸锭合格，能够锯切发往下一路工序，若是头、钟注尾有一个试验了局为三级或三级以上，则该铸锭不能做无氧铜使用，应改为通常紫铜锭使用.
4.挤压过程中氧含量的节造
（1）挤压工艺操作过程.合格的锭坯，编号后即可发往挤压工序使用.挤压工艺操作规程为：锭坯编号 - 中频感应炉加热 - 脱皮挤压 - 水封 - 出料.整个挤压过程都在高温中进行，因而挤压过程中，要亲昵关注氧含量变动情况，严格节造高温渗氧，保障挤制品的含氧量不超标.
（2）挤压加热工序该把稳的问题.挤压铸锭是在中频感应炉中加热的.凭据紫铜的热加工塑性图（图 2），紫铜的热加工温度区间为：775- 850 ℃，由于感应加热不是真空加热，因而在高温情况下，铸锭的表表和两端肯定会氧化和渗氧. 凭据紫铜在高温情况下的渗氧情况（图 3），所以，无氧铜的加扰爪遵循以下准则：①在紫铜高温塑性区内，尽量降低加热温度；②加热过程中，在铸锭加热均匀的前提下，尽量提高加热速度.
（3）挤压工序该把稳的问题.铸锭加热后即进入
挤压工序.固然节造了铸锭的加热温度和加热速度，但是挤压铸锭的表表和两端依然受到氧化和表表渗氧.因而，挤压过程应设法子尽量节造.现实出产中，选取脱皮挤压，另表还要加大压余长度.严格节造水封，保障水冷却强度，制品应降到 50℃ 以下，方可移至到步进式出料架. 挤压抑品进行含氧量测定，拉造制品进入轧造或拉伸工序.
（4）挤制品的氧含量测定.挤制品的氧含量测定步骤和铸锭的测定步骤一样，选取金相检验法.挤制品采取全检法.在每根挤制品头、钟注尾取 3 个试验样片，编号（与铸锭编号统一路来），送金相检验室测定.测定了局按编号汇报返回.
（5）合格挤制品的判定.凭据检验汇报，若是一根挤制品上所取的 3 个试样，检验了局都达到三级或三级以上，则这根制品判定为合格产品.若是 3 个试样有一个氧含量汇报为四级或四级以上，则判定为不合格，改为通常紫铜使用.
5.轧造和拉造过程中氧含量的节造
（1）无氧铜轧造、拉拔工艺操作规程.无氧铜管通常必要经过冷轧工序.
重要主张是增长组织致密度，另表还能够调整偏疼，利用冷轧大的加工率的利益，能够削减拉伸路次.无氧铜棒通常不必要经过轧造工序.另表，部门规格的无氧铜管还必要进行真空退火（软态交货）.无氧铜管的拉拔工艺：酸洗 - 造头 - 轧造 - 拉伸 - 扒皮 - 拉伸 - 真空退火；无氧铜棒的拉拔工艺；酸洗 - 造头 - 拉伸.
（2）退火工序的氧含量节造.有些规格的无氧铜管，由于出产工艺比力长（通常是一些幼格的产品），其中央退火会选取通过式退火，由于通过式退火是露出式退火，因而，要节造好退火温度和通过功夫，尽量削减氧化和渗入，退火后，要严格酸洗，肯定要增长扒皮工序.当然，若是出产成本允许的前提下，中央退火***好选取真空退火.
（3）拉制品的取样.拉制品不论是管材还是棒材都采取全检的方式.每根产品取一个试样并编号，送金相检验室测定氧含量.测定采取金相检验法.
（4）拉造合格品的判定.检验了局，凡是含氧量达到三级或以上的为合格品，其他级数的均为不合格品.
6.结语
利用感应炉熔炼，半陆续浇铸，感应加热，脱皮、水封挤压，再通过轧造、拉伸工序出产无氧铜材，关键就是要做好各个环节对含氧量的节造工作.
（1）熔炼工序，要严格选料，严格烘干，严格覆盖木炭的烘烤，削减加料次数、做好炉盖的密封；
（2）浇铸时，要创造干燥环境.烫好炉头，烘干炭黑，严格浇铸工艺，严格按要求取样；
（3）挤压铸锭的加热要遵循低温、急剧的准则，挤压过程要严格执行工艺规程；
（4）严格挤制品的取样、判定造度；
（5）做好拉造和轧造过程中的酸洗、扒皮，确保拉制品的质量；
（6）做好拉造制品的取样和合格品的判定工作.
起源：中国知网 作者：胡艳萍
