[發(fā)明專利]一種電極材料用銅鎳硅合金的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810748052.5
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN109079116A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐高磊
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江力博實業(yè)股份有限公司
• 主分類號: B22D11/14
• 分類號: B22D11/14;C22C1/02;C22C9/06;B21C37/04;B21B37/46;B21C23/08
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 程志軍

一種電極材料用銅鎳硅合金的制備方法，按照重量百分比計合金中鎳含量2.0～2.5％，硅含量0.4～0.5％，鉻含量0.08?0.1％，鋁含量0.08?0.1％，鎂含量0.8～0.1％，銀含量0.08?0.1％，鈷含量0.08～0.1％，錫含量0.08～0.1％，其余的余量為銅；合金的制備方法是：上引連鑄—感應(yīng)加熱—連續(xù)擠壓—連續(xù)軋制—感應(yīng)加熱—連續(xù)軋制—時效—拉拔。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有色金屬合金的制備方法，尤其涉及一種電極材料用銅鎳硅合金的制備方法。

背景技術(shù)

電阻焊是種高效無污染的焊接方法，廣泛用于車輛、船舶、飛機、家電輕工產(chǎn)品的制造領(lǐng)域。電極是電阻焊設(shè)備中的關(guān)鍵部件，起夾持焊件、傳遞壓力和大功率電流的作用。焊接鋼板時，電極要承受高壓力、高電流的作用，電極局部瞬時溫升高達400～600℃，必須選用導(dǎo)電導(dǎo)熱性好、具有一定強度、抗軟化性高、不易與焊件產(chǎn)生合金化和粘接的材料制作電極。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，加工制造業(yè)規(guī)模不斷擴大，電阻焊應(yīng)用日益廣泛，據(jù)統(tǒng)計用于電阻焊領(lǐng)域的鋼材目前已占到焊接結(jié)構(gòu)鋼總量的30％左右，尤其在低碳鋼、鍍鋅鋼板和低合金耐熱鋼的焊接方面，電阻焊的應(yīng)用更為普及，用于制造電阻焊電極的合金材料的市場需求日益旺盛，電阻焊電極是一種消耗品，目前，在電阻焊領(lǐng)域使用的電極有銅鉻系合金、氧化鋁彌散強化銅合金電極等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種性能優(yōu)異的銅鎳硅合金及其制備方法，滿足電極材料的使用。

本發(fā)明制備銅鎳硅合金按照重量百分比計，鎳含量2.0～2.5％，硅含量0.4～0.5％，鉻含量0.08-0.1％，鋁含量0.08-0.1％，鎂含量0.8～0.1％，銀含量0.08-0.1％，鈷含量0.08～0.1％，，錫含量0.08～0.1％，其余的余量為銅；鎳含量與硅含量的比值為5：1，硅含量與鉻含量、鋁含量、鎂含量、銀含量、鈷含量、錫含量的比值為5：1，鉻含量、鋁含量、鎂含量、銀含量、鈷含量、錫含量的比值為1：1：1：1：1：1。

本發(fā)明的制備方法是：上引連鑄—感應(yīng)加熱—連續(xù)擠壓—連續(xù)軋制—感應(yīng)加熱—連續(xù)軋制—時效—拉拔。

(1)上引連鑄：采用工頻上引連鑄爐，將高純陰極銅烘干后投放進熔煉裝置中，熔煉裝置包括熔煉爐、隔倉、保溫爐三部分組成，其中熔煉爐溫度為1400-1450℃，保溫爐溫度為1350-1400℃，隔倉安裝有在線除氣裝置，通過在線除氣裝置向銅液內(nèi)充入99.996％的氬氣，并通過受控的旋轉(zhuǎn)石墨軸和轉(zhuǎn)子，將氬氣壓入銅液中并打散成微小氣泡，使其均勻的分散在銅液中，從而達到除氣、脫氧的目的，氣源出口壓力0.5MPa，流量0.5～1.0Nm³/h，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制在150～200r/min，通過在線除氣裝置，使銅液中的氧含量小于3ppm。

采用純銀、純鋁、銅鎂中間合金、銅硅中間合金、銅鈷中間合金、銅鎳中間合金、銅錫中間合金，銅鉻中間合金按照比例加入熔煉裝置內(nèi)。

采用牽引機組在保溫爐內(nèi)上引連鑄銅桿，銅桿節(jié)距為1.5～2.0mm，上引連鑄的速度為500mm/min，停拉比率為60％-70％，采用小節(jié)距、大停拉比率提高銅桿表面質(zhì)量，避免銅桿拉斷。上引連鑄直徑Ф20mm，結(jié)晶器的冷卻循環(huán)水進水溫度小于35℃，結(jié)晶器的冷卻循環(huán)水進水和出水溫度差小于8℃。

上引連鑄使用的結(jié)晶器為陶瓷材質(zhì)，同時，結(jié)晶器內(nèi)表面鍍鉻，鍍鉻層的厚度為0.05～0.2mm。

(2)感應(yīng)加熱：采用感應(yīng)加熱裝置將上引銅桿加熱至850～950℃，感應(yīng)加熱裝置分為兩部分，其中第一部分的加熱功率為400KW，頻率為2000HZ，第一部分感應(yīng)加熱后銅桿的溫度為800～850℃；第二部分的加熱功率為100KW，頻率為4000HZ，第一部分感應(yīng)加熱后銅桿的溫度為900～950℃；感應(yīng)加熱裝置采用保護氣氛防止氧化。

(3)連續(xù)擠壓：將感應(yīng)加熱后的高溫銅桿直接送入連續(xù)擠壓機內(nèi)，連續(xù)擠壓機轉(zhuǎn)速為5-7r/min，連續(xù)擠壓溢料率控制在6～8％。