[發明專利]磁控管用無氧銅管的制備方法

有效

• 申請號: 201210062573.8
• 申請日: 2012-03-12
• 公開（公告）號: CN102605192A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 常正偉;趙敏杰
• 申請（專利權）人: 江陰新華宏銅業有限公司
• 主分類號: C22B15/14
• 分類號: C22B15/14;B22D11/00;B22D11/14;H01J25/50;H01J23/05
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所 32210
• 代理人: 唐紉蘭;曾丹

技術領域

本發明涉及一種磁控管用無氧銅管的制備方法，屬于有色金屬加工技術領域。

背景技術

微波爐的基本原理是利用磁控管將電能轉換成微波能量，達到加熱食物的目的，因此磁控管作為微波爐的心臟，是由高精度、高純度無氧銅管制成，過去大多依賴進口，并且進口價格高昂，打破國產微波爐生產瓶頸，探索磁控管用無氧銅管生產新工藝、新方法，達成無氧銅管的工程化生產，提高無氧銅管生產效率及品質的研究成為熱點。

傳統的生產工藝大多采用立式半連續鑄造或水平連續鑄造→擠壓→軋制→拉伸的工藝。立式半連鑄其熔爐工藝采用“下引澆鑄”的方法，在澆鑄時銅液有與氧接觸的機會，故對氧含量不能得到控制；水平連鑄，其熔煉和鑄造過程分別在兩臺單體電爐上進行，熔體在轉爐時也有與氧接觸的機會，而且金屬損失也大。因此這二種工藝含氧量較高，電阻較大，影響導電率，對產品的品質帶來影響。

中國專利200910152606.6公開了一種上引連鑄生產黃銅管坯的方法，其采用上引連鑄的方式來降低金屬的損失，提高產能，但是其也僅采用木炭層來隔絕銅業與氧氣的接觸，生產的銅管的氧含量仍很高，不能滿足磁控管的使用需求。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種含氧量低、導電優良、成品率高、金屬損失少的磁控管用無氧銅管的制備方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一種磁控管用無氧銅管的制備方法，所述無氧銅管材料中銅+銀含量≥99.97%，氧含量≤0.001%，其制備方法包括以下工藝步驟：

步驟一、熔煉：將1#高純陰極銅置于有芯工頻感應電爐內，升爐溫熔化成銅液，加入質量分數為0.010%～0.016%的鑭，鑭作為脫氧劑加入銅液不僅能起到脫氧的作用，還能脫硫，并與銅液中的雜質鉛、鉍等形成高熔點化合物，呈細小的球形質點均布于晶粒內，細化晶粒，含0.01%～0.15%的鑭能提高無氧銅的高溫塑性，對銅的力學性能、電導率、抗軟化溫度均有改善，但為使鑭元素的加入不影響磁控管用無氧銅管對銅含量的要求，特選擇加入的質量分數為0.010%～0.016%；并保持銅液溫度1170℃±10℃，銅液表面覆蓋木炭層，木炭層厚度為100-120mm，使銅液始終與氧隔離。銅原料要求使用1#高純陰極銅，表面干凈，無開花粒子，單張銅板銅豆比例小于5%的表面積，銅綠務必除凈，切除四邊，結構致密。用木炭層隔離的目的是保溫、脫氧、防止吸氣等，防止氧化和產生還原氣體。木炭作為銅液直接接觸的覆蓋劑，要求耐燃燒，灰少，含水小于1%，用前嚴格烘烤除水及有機揮發物，并密封干燥備用。木炭粒度為40-60mm，木炭必須經煅燒處理，最好用硬炸木煅燒制成。硬炸木煅燒制成的木炭具備抗燒、灰傷極少，引制的無氧銅空心坯料不易夾灰和含氧量極低等優點；

步驟二、上引連鑄：將有蕊石墨結晶器直接伸入銅液內，伸入銅液深度為20-30mm,有蕊石墨結晶器采用水隔套感應冷卻，銅液在有蕊石墨結晶器內凝結成固體，固體上端用牽伸機構牽伸制成無氧銅空心坯料。此上引連鑄可采用多個結晶器，一次牽引多個無氧銅空心坯料，提高生產效率；

步驟三、精密冷軋：將步驟二所得無氧銅空心坯料經過矯直，彎曲度≤5mm/m，坯料內外表面用壓縮空氣吹掃，不應有鋸切銅屑及其它臟物，管坯內外表面應無起皮、裂紋、深溝、等缺陷。然后置于精密冷軋機上軋制，提高無氧銅的綜合力學性能，使晶粒細化，從而使強度得到提高，改善韌性。并利用軋制加工率高的優點，一次制成磁控管用無氧銅母管，簡化生產工藝過程，降低生產成本。軋制工藝參數：送進量3-5mm/次，控制速度60-80mm/分鐘；

步驟四、再結晶：為使磁控管用無氧銅管得到更加優良產品性能和加工性能，將步驟三所得無氧銅母管置于真空退火內進行再結晶真空退火，退火溫度在205℃±20℃（退火時間：2小時）。經再結晶后，金屬的強度、硬度顯著下降，塑性、韌性大大提高，加工硬化狀態消失，內應力完全消除，金屬的性能又重新復原到冷變形之前的狀態；

步驟五、冷拔成型：將步驟四所得再結晶后的無氧銅母管置于拉拔機上冷拔成型，制成磁控管用無氧銅管成品；

步驟六、精整：?將步驟五所得磁控管用無氧銅管成品進行矯直、定尺、研磨、拋光、去污等處理，使內外表面光潔，并去除表面的碳殘渣。所得成品粗糙度8um以下，彎曲度0.8mm以下，尺寸公差：外徑±0.05mm，內徑-0/+0.04mm，壁厚±0.07mm。

由于本發明采用“上引連鑄、水隔冷卻”的方法，在連鑄時銅液沒有與氧接觸的機會，故對氧含量能得到控制。本發明無氧銅管主要用于微波爐磁控管。其主要技術指標是：