宣布时间：2021-06-25点击：1886
摘要: 文章介绍了接纳上引带坯生产紫铜带历程中容易泛起的问题，并通过接纳一系列质量控制步伐，包管了带坯外貌结晶均匀，解决了带坯横断面公差不均匀的问题，消除了带材外貌颜色不均匀的问题 。
要害词: 上引带坯; 紫铜带; 质量控制 中图分类号: TG339
文献标识码: B 文章编号: 1671 － 6795( 2017) 01 － 0030 － 03
目前紫铜带主要接纳古板的三段式加工工艺进行生产，即立式连续铸造 + 热轧 + 冷轧 。该工艺优点是铸锭规格大、效率高、带坯组织致密，但设备投资大、流程长、制品率低、能耗高 。因此，从上世纪 90 年代开始，海内部分厂家开始实验用上引方法生产带坯，后续接纳连续挤压 + 冷轧或直接冷轧方法生产紫铜带，从而降低设备投资、缩短生产流 。经过近 30年的摸索，海内接纳上引带坯生产紫铜带的技术已日趋成熟，海内一些厂家可以用上引法生产宽幅、高纯无氧铜带，综合制品率达 80% 以上，个体厂家已生产出宽度约 1m 的高纯无氧铜带［1 － 5］ 。
虽然接纳上引带坯生产紫铜带具有流程短、投资少、能耗低等一系列优点，但在实际生产中极易泛起上引带坯横向公差超标、外貌结晶粗糙、外貌微裂纹、孔洞及冷轧历程中带材边部或中部裂纹、外貌颜色不均匀等问题 。因此，剖析上述问题爆发的泉源，并接纳有针对性的解决步伐显得尤为重要 。
1.上引带坯生产中的主要问题及原因剖析
1.1带坯外貌结晶粗糙结晶线紊乱
在上引带坯生产紫铜带的恒久实践中，发明带坯外貌结晶粗糙、结晶线紊乱，从而导致带坯后续冷加工困难，冷轧后经常泛起外貌裂纹、裂边，甚至冷轧几个道次后直接断带 。
经剖析，结晶器和石墨模具结构设计不对理导致带坯冷却不均匀，是造成上引带坯结晶线紊乱的直接原因 。带坯外貌结晶线紊乱标明内部结晶组织不均匀，***终导 致后续冷 加工困难 甚 至 带 材 表 面 产 生裂纹 。
1.2 带坯横向公差超标
上引带坯初轧开坯历程中，经常泛起两边浪，经检查发明，主要是由于上引带坯横断面厚度不均、横向公差过大( ≥0． 5mm) 所引起 。造成上引带坯横向公差大的原因主要有: ( 1) 石墨模具的制造精度不敷;( 2) 石墨模具在高温下膨胀变形及烧损 。
1.3 带坯冷轧后带材泛起外貌裂纹
裂边在带材泛起冷加工裂纹及裂边处取样，对带材外貌裂纹、裂边情况划分进行宏观低倍剖析和金相显微镜下的高倍组织剖析，如图 1 和图 2 所示 。从图 1 可以看出，带材外貌保存大宗笔直于轧制偏向的横裂，部分已裂开 。从图 2 可以看出，试样内部保存大宗密集的气孔及孔洞，且孔洞缺陷巨细纷歧，漫衍于晶体内部和晶界处 。
因此，可以确定质料内部保存大宗的密集气孔及孔洞缺陷造成质料塑性恶化，并导致加工变形历程中开裂 。
1.4 冷轧历程中带材外貌颜色不均
铜带变色源于铜的氧化反应，在铜带生产中，能引起氧化反应的因素许多，主要有大气情况因素( 温度、湿度、气体、灰尘等) 、生产工艺因素( 退火历程、酸洗历程、清洗历程等) 等［6，7］ 。在上引带坯冷轧历程中，随着冷加工率增大，带材沿纵向泛起差别的明暗面，如图 3 所示 。在宽厚比较大的情况下，带坯极易泛起内部组织疏松及外貌细微裂纹，因此，对冷加工工艺提出了一定要求 。古板的三段式加工，两次退火间的总加工率可达 90% 以上，然而对上引带坯来说，当中间总加工率大于 80% 时，退火后粗大的晶粒组织
会沿纵向延伸而使带材外貌泛起差别的阴暗色，且后续冷轧中无法消除 。
2.质量控制步伐
2.1 带坯质量控制
( 1) 尽量接纳优质电解铜，要求电解铜外貌无铜豆、铜绿等，将电解铜预热烘干后加入熔炼炉中熔化，接纳烘干后的木炭笼罩�；�;
( 2) 优化上引连铸工艺参数，将熔炼炉温度控制在 1080℃ ～ 1110℃，保温炉温度控制在1150 ± 10℃，同时注意坚持温度与牵引速度的协调; 熔炼炉接纳煅烧木炭笼罩，厚度约 100 ～ 120mm; 带坯引出结晶器时，在带坯与结晶器内壁之间漏洞添加一定量石墨粉，避免铜液凝固历程中氧化，通过上述步伐，可以将带坯内部氧含量控制在较低水平;
( 3) 优化结晶器内部水路和石墨�；つど杓�，接纳去离子水，减轻冷却水套内结垢，包管冷却水质，同时注意控制水压( 1． 5 ～ 2． 5bar) 和回水温度( 35℃ ～42℃ ) ，从而包管带坯冷却均匀、外貌结晶线平滑;
( 4) 通过添加微量稀土元素，细化晶粒，净化基体，可有效控制气泡、疏松等组织缺陷的爆发 。
2.2 带坯横向公差控制
( 1) 包管石墨模具的制造精度，模具入口处横向偏差控制在 0． 2mm 以内，使用前接纳塞尺检测;
( 2) 在石墨模具底部加装石墨卡具，解决石墨模具在高温下的变形问题;
( 3) 对石墨模具进行高温抗氧化处理，提高模具的使用寿命，减少烧损 。
2.3 带材外貌颜色不均的解决步伐
从影响紫铜带外貌颜色变革的原因中剖析，革新生产工艺是解决紫铜带外貌质量的要害 。
( 1) 接纳毛刷和清水清理紫铜带外貌的杂质，轧制前用衬纸包裹紫铜带，避免外貌被划伤
。另外，应接纳全油轧制方法，革新轧机除油装置，并放慢轧制速度，清除紫铜带外貌残留的污染物;
( 2) 初轧开坯冷加工率抵达 80% 左右时，增加一次中间退火，使质料实现再结晶，以消除后续退火后冷轧历程中因晶粒粗大造成的带材外貌色泽纷歧致问题 。在退火历程中要通过惰性气体进行�；�，并增强紫铜带外貌的清洗，来消除轧制和退火工序中，紫铜带外貌爆发的氧化物等，坚持高度的光洁度 。
3.结论
( 1) 上引连铸带坯生产中泛起的主要问题有组织疏松、气孔、外貌结晶紊乱及横向公差大等，其中组织疏松、气孔、外貌结晶紊乱是造成后续冷轧时裂边、外貌裂纹和断带的基础原因;
( 2) 木炭充分烘烤，且笼罩厚度控制在 100 ～120mm，保 温 炉 内 石 墨 粉 覆 盖 厚 度 控 制 在 80 ～100mm，可将上引带坯内部氧含量控制在较低水平;
(3) 接纳设计合理的结晶器和石墨�；つ�，带坯冷却均匀，可包管带坯外貌结晶平滑;
( 4) 包管石墨模具的制造精度、在石墨模具底部加装石墨卡具，可有效解决上引带坯横向公差大和冷轧历程中两边浪的问题;
( 5) 上引带坯开坯冷加工率抵达 80% 左右时，增加一次中间退火，可消除后续退火后晶粒粗大带来的带材外貌颜色不均匀问题 。
来源：中国知网 作者：韩卫光
