本發(fā)明涉及銅帶生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種短流程半硬態(tài)紫銅帶的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
銅及銅合金板帶材是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中不可或缺的基礎(chǔ)金屬材料，具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐蝕、電連接、電接觸等性能，被廣泛應(yīng)用于如機(jī)械、電子、汽車、電力、通信、交通等各工業(yè)領(lǐng)域。由我國(guó)生產(chǎn)的銅及銅合金板帶材的中低端產(chǎn)品目前已經(jīng)出現(xiàn)過剩，但高檔產(chǎn)品仍依賴進(jìn)口，我國(guó)銅板帶加工水平普遍落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，不能滿足飛速發(fā)展的行業(yè)要求。
目前現(xiàn)有的半硬態(tài)紫銅帶的生產(chǎn)工藝為熔鑄→銑面→粗軋→厚帶縱剪→中間退火→一次清洗→中軋→退火（400℃保溫5h，升溫時(shí)間控制為4h）→二次清洗→精軋→三次清洗→分切→檢驗(yàn)→包裝入庫(kù)。以上半硬態(tài)紫銅帶的生產(chǎn)工藝存在工藝流程長(zhǎng)、車間占用空間大、成材率低、性能差、生產(chǎn)能耗大等缺點(diǎn)，很難滿足我國(guó)配套行業(yè)的要求。
另外，由于紫銅的晶粒長(zhǎng)大區(qū)間比較特殊，變化區(qū)域非常狹窄，所以紫銅生產(chǎn)過程中的工藝摸索非常重要。同時(shí)，由于紫銅的大加工率的特性、以及紫銅的加工率與退火工藝參數(shù)之間存在著一定的聯(lián)系，因此采用合適的軋制參數(shù)與退火工藝參數(shù)相配套，可以得到性能更加優(yōu)良的銅帶。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種短流程半硬態(tài)紫銅帶的生產(chǎn)工藝，通過對(duì)工藝流程的優(yōu)化以及軋制工序的加工道次的優(yōu)化，從而縮短加工流程，減少加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；同時(shí)，通過對(duì)退火溫度、升溫、保溫時(shí)間的優(yōu)化，提升產(chǎn)品的性能。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種短流程半硬態(tài)紫銅帶的生產(chǎn)工藝，其特征在于：包括以下步驟：
（1）熔鑄：采用水平連鑄的方式將熔融的銅水引錠拉坯形成銅帶坯；
（2）雙面銑：將上述步驟（1）生產(chǎn)的銅帶坯上下兩面進(jìn)行銑削；
（3）粗軋：采用四輥可逆軋制機(jī)組對(duì)步驟（2）中的銅帶坯進(jìn)行粗軋，軋制規(guī)程為6道次，各道次的加工率為32%～55%；
（4）厚帶縱剪：將粗軋后的厚料銅帶進(jìn)行剪邊處理；
（5）中軋：將剪邊處理后的銅帶經(jīng)過四輥可逆軋制機(jī)組進(jìn)行中軋，軋制規(guī)程為3道次，各道次的加工率為20%～35%；
（6）退火：將精軋后的銅帶放入鐘罩式光亮退火爐中在保護(hù)性氣體氛圍下進(jìn)行退火，退火溫度320～380℃，升溫時(shí)間2.5h～4h，保溫時(shí)間3.5～5h；
（7）中間清洗：將退火后的銅帶進(jìn)行清洗；
（8）精軋：將經(jīng)過中間清洗的銅帶經(jīng)過四輥可逆軋制機(jī)組進(jìn)行精軋使銅帶符合成品所需尺寸，軋制規(guī)程為1個(gè)道次，加工率為：8%～18%；
（9）成品清洗：將精軋后的銅帶進(jìn)行清洗；
（10）后處理。
進(jìn)一步的，所述步驟（1）中由引錠機(jī)通過拉、停、反推、停的循環(huán)動(dòng)作連續(xù)引拉，牽引形成的銅帶坯的規(guī)格為（14～17）mm*（300～450）mm。
進(jìn)一步的，所述步驟（2）中將所述步驟（1）中生成的銅帶坯的上下兩面各銑削0.2～0.5mm，銑削速度1～2m/min。
進(jìn)一步的，所述步驟（3）中的軋制力≤400t，軋制速度≤200m/min，軋制前張力≤77kn，后張力≤70kn，彎輥力≤250kn，軋制各道次的加工率分別為：32%～35%、35%～40%、38%～50%、45%～55%、43%～48%。
進(jìn)一步的，所述步驟（5）中的軋制力≤250t，軋制速度≤250m/min，軋制前張力≤14kn,后張力≤14.6kn，軋制各道次的加工率分別為：23%～30%、20%～26%、28%～35%。
更進(jìn)一步的，所述步驟（8）中軋制速度≤250m/min，軋制力≤20t，前張力≤3.5kn，后張力≤4kn。
進(jìn)一步的，所述步驟（4）中厚料銅帶的兩邊各剪掉5～15mm，并切除邊部的細(xì)微裂口使邊部整齊。
進(jìn)一步的，所述步驟（6）中的冷卻時(shí)間為7h～11h，所述銅帶的出爐溫度小于75℃。
進(jìn)一步的，所述步驟（6）中的保護(hù)性氣體包括65～85vt%的氮?dú)庖约?5～35vt%的氫氣，退火過程中的升溫和保溫階段保護(hù)氣體流量≥2.8m3/h，冷卻階段的氣體流量為0.8～1.5m3/h。
進(jìn)一步的，所述步驟（7）中將經(jīng)過退火處理的銅帶進(jìn)行表面脫脂處理，去除退火后所述銅帶表面殘留的油跡、氧化、灰分，所述步驟（9）中依次包括堿液脫脂、酸液清洗、磨料處理、清水清洗、鈍化處理和烘干工藝用以去除銅帶表面的油跡、氧化和潤(rùn)滑液殘留。
采用以上技術(shù)方案后，本發(fā)明相對(duì)于傳統(tǒng)的半硬態(tài)紫銅帶的生產(chǎn)工藝主要有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、減少了一道退火與一道清洗工序，有效減少了加工時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)降低了生產(chǎn)能耗。
2、在粗軋和中軋工序中通過控制各個(gè)道次的參數(shù)，使粗軋和中軋的道次數(shù)相對(duì)傳統(tǒng)的軋制工藝減少，且加工精度提高，而且因大加工率，也能降低退火時(shí)的退火溫度、升溫時(shí)間以及保溫時(shí)間，不僅降低了生產(chǎn)能耗和生產(chǎn)成本，也能大大提高生產(chǎn)效率，且能有效細(xì)化成品的晶粒度，晶粒尺寸由傳統(tǒng)工藝的0.035mm細(xì)化到小于0.02mm。
3、將傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中退火過程中保護(hù)氣體在升溫階段、保溫階段和冷卻階段的氣體流量相同改為現(xiàn)有生產(chǎn)工藝中將冷卻階段的氣體流量降低，從而在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況下減少了保護(hù)氣體用量，降低了生產(chǎn)成本。
4、本發(fā)明通過對(duì)生產(chǎn)工藝的優(yōu)化，在滿足原有帶材性能要求下，縮短了加工流程，提高了生產(chǎn)效率，減少了加工時(shí)間。
附圖說明
附圖1為本發(fā)明的一種短流程半硬態(tài)紫銅帶的生產(chǎn)工藝的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1所示，一種短流程半硬態(tài)紫銅帶的生產(chǎn)工藝，包括熔鑄→雙面銑→粗軋→厚帶縱剪→中軋→退火→中間清洗→精軋→成品清洗→分切→檢驗(yàn)→包裝入庫(kù)。具體步驟如下：
步驟（1）：熔鑄
采用水平連鑄的方式引錠拉坯形成銅帶坯。連續(xù)引拉基礎(chǔ)步驟：牽引長(zhǎng)度7.0毫米、牽引時(shí)間0.8秒、牽引暫停時(shí)間3.0秒、反退長(zhǎng)度0.15毫米、反退時(shí)間0.2秒，反退暫停時(shí)間0.15秒。牽引形成的銅帶坯的截面尺寸為（14-17）mm*（300-450）mm。本實(shí)施例中選取規(guī)格為16.9mm*400mm的銅帶坯。
步驟（2）：雙面銑
將上述步驟（1）生產(chǎn)的銅帶坯上下兩面各銑削0.3mm，銑削速度1.5m/min，進(jìn)行雙面銑操作，去除表面缺陷層，具體為將鑄坯達(dá)到表面光潔，無缺陷的標(biāo)準(zhǔn)。
步驟（3）：粗軋
采用四輥可逆軋制機(jī)組對(duì)步驟（2）中的銅帶坯進(jìn)行粗軋，軋制規(guī)程為6道次，將銅帶由入口輥縫的16.3mm加工成厚度為0.6mm的半成品，其中每道軋制的主要參數(shù)為：
第一道次：入口輥縫16.3mm，出口輥縫10.8mm，加工率33.7%，速度60m/min，軋制力385t，前張力73kn，后張力70kn，彎輥力10t。
第二道次：入口輥縫10.8mm，出口輥縫6.8mm，加工率37%，速度100m/min，軋制力400t，前張力73kn，后張力70kn，彎輥力12t。
第三道次：入口輥縫6.8mm，出口輥縫4mm，加工率41.2%，速度150m/min，軋制力363t，前張力77kn，后張力65kn，彎輥力14t。
第四道次：入口輥縫4mm，出口輥縫2mm，加工50%，速度150m/min，軋制力330t，前張力75kn，后張力68kn，彎輥力20t。
第五道次：入口輥縫2mm，出口輥縫1.1mm，加工率45%，速度150m/min，軋制力274t，前張力50kn，后張力58kn，彎輥力25t。
第六道次：入口輥縫1.1mm，出口輥縫0.6mm，加工率45.5%，速度200m/min，軋制力222t，前張力50kn，后張力54kn，彎輥力25t。
步驟（4）：厚帶縱剪
將步驟（3）粗軋后的厚料銅帶進(jìn)行剪邊處理，兩邊各剪掉10mm，切除邊部的細(xì)微裂口使邊部整齊。
步驟（5）：中軋
將剪邊處理后的銅帶經(jīng)過四輥可逆軋制機(jī)組進(jìn)行中軋，軋制規(guī)程為3道次，將銅帶由入口輥縫的0.6mm加工成厚度為0.23mm，其中每道軋制的主要參數(shù)為：
第一道次：入口輥縫0.6mm，出口輥縫0.43mm，加工率28.3%，速度240m/min，軋制力110t，前張力14kn，后張力14.6kn。
第二道次：入口輥縫0.43mm，出口輥縫0.33mm，加工率23.2%，速度240m/min，軋制力115t，前張力8kn，后張力8.6kn。
第三道次：入口輥縫0.33mm，出口輥縫0.23mm，加工率30.3%，速度240m/min，軋制力250t，前張力5kn，后張力5.3kn。
步驟（6）退火
將經(jīng)過步驟（5）的銅帶放入鐘罩式光亮退火爐中在保護(hù)性氣體氛圍下進(jìn)行退火，保護(hù)性氣體為75vt%的氮?dú)?25vt%的氫氣，升溫與保溫階段，由于爐內(nèi)銅帶上的油氣揮發(fā)，銅帶容易氧化，因而控制升溫和保溫階段保護(hù)氣體流量為3m3/h；冷卻階段，爐內(nèi)油氣已完全揮發(fā)，保護(hù)氣體流量控制為1m3/h，維持爐內(nèi)氣壓循環(huán)。
由于本實(shí)施例中銅帶的加工率為（16.3mm-0.23mm）/16.3mm=98.6%，加工率相較傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的加工率提高，紫銅加工率越大，晶粒度越小，晶粒的再結(jié)晶退火溫度就會(huì)降低，因而將退火溫度由傳統(tǒng)工藝的400℃調(diào)整為350℃，升溫時(shí)間3h，保溫時(shí)間4h，相較傳統(tǒng)工藝的升溫時(shí)間4h和保溫時(shí)間5h分別減少1h，冷卻時(shí)間9h，銅帶的出爐溫度控制為小于75℃。不僅能降低了生產(chǎn)能耗和生產(chǎn)成本，也能大大提高生產(chǎn)效率，且能有效細(xì)化成品的晶粒度，晶粒尺寸由傳統(tǒng)工藝的0.035mm細(xì)化到小于0.02mm。
步驟（7）：中間清洗
將經(jīng)過退火處理的銅帶進(jìn)行表面脫脂處理，去除退火后所述銅帶表面殘留的油跡、氧化、灰分，使銅帶表面光潔且無表面缺陷。
步驟（8）：精軋
將經(jīng)過中間清洗的銅帶經(jīng)過四輥可逆軋制機(jī)組進(jìn)行精軋，軋制規(guī)程為1個(gè)道次，制備成厚度為0.2mm的成品，其中軋制的參數(shù)如下：入口輥縫0.23mm，出口輥縫0.2mm，加工率13%，速度240m/min，軋制力17t，前張力2kn，后張力2.1kn。
步驟（9）：成品清洗
將精軋后的銅帶依次經(jīng)過堿液脫脂、酸液清洗、磨料處理、清水清洗、鈍化處理和烘干工藝，去除退火后銅帶表面殘留的油跡、氧化和潤(rùn)滑液殘留，使銅帶表面光潔，無任何表面缺陷。
步驟（10）：分切
將經(jīng)步驟（9）處理的銅帶剪切成不同規(guī)格。
步驟（11）：檢驗(yàn)
將經(jīng)步驟（10）處理的銅帶進(jìn)行檢驗(yàn)。
步驟（12）：包裝入庫(kù)
將檢驗(yàn)合格的銅帶進(jìn)行包裝。
本發(fā)明通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝，相對(duì)于傳統(tǒng)的半硬態(tài)紫銅帶的生產(chǎn)工藝減少了一道退火與一道清洗工序，不僅縮短了加工流程，減少了加工時(shí)間，而且提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)降低了生產(chǎn)能耗和生產(chǎn)成本。
本發(fā)明優(yōu)化了粗軋和中軋工序中各個(gè)道次的參數(shù)，使粗軋和中軋的道次數(shù)相對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的道次數(shù)減少，且加工精度提高。
本發(fā)明基于紫銅帶的大加工率，優(yōu)化了退火工藝，降低退火溫度、升溫時(shí)間以及保溫時(shí)間，不僅降低了生產(chǎn)能耗和生產(chǎn)成本，也能大大提高生產(chǎn)效率，且能有效細(xì)化成品的晶粒度，晶粒尺寸由傳統(tǒng)工藝的0.035mm細(xì)化到小于0.02mm。退火過程中將冷卻階段的保護(hù)氣體流量降低，從而在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況下減少了保護(hù)氣體用量，降低了生產(chǎn)成本。
上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。