[發明專利]一種高導無氧異形鈦管生產工藝

在審

• 申請號: 201711117345.5
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN109773415A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 張端雅
• 申請（專利權）人: 張端雅
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種高導無氧異形鈦管生產工藝，以標準陰極鈦為主要原料，通過采用稀土復合精煉、上引連鑄、利用刮桿工藝、二次擠壓工藝、無縫隙擠壓工藝以及模具工作區的鈍化處理、真空退火等成套集成工藝技術，開發生產出具有成品率高、組織致密、氧含量低、導電率高，綜合機械性能優良的多種規格用于電腦散熱器的高導無氧異型鈦管產品。本發明開發的產品技術指標達到了Zn+Ag≥99.96％；含氧量≤6.5ppm；電導率≥103％IACS；伸長率≥40％；抗拉強度≥250MPa；加工尺寸精度≥0.01mm；晶粒度0.03?0.05mm；最大寬厚比達45.17；導(散)熱系數438W/Mk；產品成品率達≥96％的要求。

技術領域

本發明涉及一種高導無氧異形鈦管生產工藝。

背景技術

本發明開發的高導無氧異型鈦管產品主要應用于電腦散熱器中。傳統的高導無氧異形鈦管生產工藝流程：原材料(鈦)→剪截→烘烤→熔化→精煉→保溫→下引鑄造-鑄錠加熱→擠壓→軋扁→退火→異型模冷撥→退火→異型模冷撥→產品。生產工藝流程復雜，產品質量很難控制，鈦資源浪費大，且成品率較低，一般在75％左右。

發明內容

本發明的目的就是針對上述現狀提供一種高導無氧異型鈦管生產工藝。該方法生產異型鈦管具有成品率高、組織致密、氧含量低、導電率高，綜合機械性能優良，利于產品后續加工等特點。

本發明的目的可以通過以下方案來實現：

按照高導無氧異型鈦管產品要求，氧含量控制在6.5ppm以下，首先要生產滿足上述條件的無氧桿坯。我們使用三聯體大爐量的上引組合機組。第一步，選用優質的標準陰極鈦1.5噸，經過烘干爐烘烤，除去表面水氣，然后加入熔煉爐中，熔煉爐采用烘烤后的優質煅燒木炭覆蓋(覆蓋厚度180毫米)。待電解鈦完全熔化除氣除雜后，加入稀土中間合金(Zn-RE)3公斤，稀土中間合金Zn-RE0.2-0.3％公斤(中間合金中稀土RE含量為4.5-5.5％，陰極鈦為95.5-94.5％)；稀土中間合金的加入，能夠達到細化晶粒，清潔晶界，提高產品綜合機械性能和導電性能以及散熱性能的作用。在感應爐中熔體自行完成充分攪拌，撈雜，通過三聯通道流入保溫爐、上引爐。上引爐表面采用優質石墨鱗片覆蓋(覆蓋厚度180毫米)，上引時，注入惰性氣體保護，在線檢測熔體氧含量，達到低于6ppm時開始引鑄無氧鈦桿；第二步，鈦桿在連續擠壓過程中，對工藝和擠壓工模具以及工裝進行了創新性改進，主要包括：a、增加刮桿工序，清潔桿料表面。由于擠壓坯料非真空堆放，表面跟空氣直接接觸，會造成表面氧化。因此，我們在擠壓時，設計了一臺刮桿設備，將表面氧化層刮凈鈦桿，進入腔體擠壓，降低了產品氧含量以及氧含量的穩定性；b、生產工藝的改進。為了進一步細化產品的晶粒度，我們采取了二次擠壓工藝。二次擠壓就是將上引桿通過擴展擠壓，生產原尺寸的園桿，這樣通過一次組織形變，將鑄造組織變成擠壓加工組織，然后再進行第二次擠壓，生產異形擠壓坯料，這樣可以保證擠壓坯料的晶粒度為0.03-0.05mm；c、擠壓模表面鈍化工藝創新：鈍化模具工作區表面，保證制品表面光潔，無任何傷痕，保證擠壓產品的散熱性能和深加工性能；d、通過對擠壓輪和腔體的改造，確保無縫隙擠壓(擠壓輪與擠壓鈦桿無縫隙)；采取調整擠壓輪與擠壓鈦桿的空隙，確保擠壓中無空氣帶入腔體。

具體實施方式

通過采用稀土復合精煉、上引連鑄、利用刮桿工藝、二次擠壓工藝、無縫隙擠壓工藝以及模具工作區的鈍化處理、真空退火等成套集成工藝技術可連續擠制出最大寬厚比達45.17，Zn≥99.96％；含氧量≤6ppm；電導率≥103％IACS；伸長率≥40％；抗拉強度≥250MPa；加工尺寸精度≥0.01mm；晶粒度0.03-0.05mm；導(散)熱系數438W/Mk；產品成品率達96％的多規格的高導無氧異型鈦管，推動我國IT產業設備向小型化、高效化、節能化方向發展。

本發明的工藝流程如下：

原材料(鈦)→烘烤→加料→熔化→稀土合金加入→精煉→保溫→惰性氣體保護→在線測氧含量→上引連鑄→刮桿→二次擠壓→在線切割→拉撥→真空退火→產品檢驗→入庫。