摘 要: 本文介绍了连续挤压技术在无氧铜带生产中的应用，该技术生产的无氧铜带不仅具有优异的力学性( Cu + Ag≥99． 99% ，氧含量≤5ppm，电导率≥101% IACS) ; 而且生产流程短、生产效率高、成材率高、交货期短。

  关键词: 连续挤压; 无氧铜带

  中图分类号: TG372 文献标识码: A 文章编号: 1671 － 6795( 2011) 04 － 0029 － 02

无氧铜带属于技术含量高，具有高纯、高导、低氧含量等特殊性能的材料，广泛应用于电力、电器、电子、通讯等行业中，于制造真空电子管、计算机、微型散热器、柔性印刷电路板、连接器、同轴射频电缆、光伏焊带铜基材、干式 变压 器绕 组 等 高 端 产 品 组件［1．2］。随着全球经济向节能降耗及环保方向发展的趋势，对无氧铜带的需求量不断增加，其优良的产品性能对无氧铜带的加工难度提出了较高的要求，特别是大长度、高精度、高表面质量的带材加工，更是需要先进的加工工艺和设备来保证。

  连续挤压技术的工作原理如图 1 所示［3］: 模腔位于挤压轮侧面，坯料在旋转挤压轮的带动下进入挤压腔内，在轮槽摩擦力的作用下，坯料温度升高、压力加大，达到一定值后便从模孔中挤出，形成产品。产品的尺寸与形状取决于模具，只需更换模具即可生产出不同规格的产品。

  1. 生产工艺

  连续挤压技术制造无氧铜带的工艺流程如下:上引连铸无氧铜杆—连续挤压铜带坯料—多道次轧制—成品退火—纵剪分切———包装入库连续挤压技术制造无氧铜带的关键工艺控制是上引连铸无氧铜杆和连续挤压铜带坯料两个方面。

  1.1 上引连铸无氧铜杆

  选用高纯电解铜为原料，将电解铜预热烘干后进行熔化，结晶器水压 2 ～ 4MPa，结晶器出水温度 35℃～ 50℃ ，铜液温度 1150℃ ± 10℃ 。铜液表面覆盖经过烘干的木炭和石墨鳞片，利用在线精炼技术，确保无氧铜杆的高品质，其 Cu + Ag ≥99． 99% ，氧含量 ≤5ppm，电导率≥101% IACS。上引无氧铜杆的直径为Ф20 ～ Ф30mm。

  1.2 连续挤压铜带坯料

  Ф20 ～ Ф30mm 无氧铜杆经过矫直，送入压实轮与挤压轮之间，挤压轮槽内的铜杆在摩擦力的作用下被连续送入挤压腔，坯料在腔体挡料块前面沿圆周运动，经过摩擦剪切变形区、镦粗变形区、粘着区、直角弯曲挤压区等区域，***后进入腔体通过模具挤出铜带坯料。铜带坯料挤出模具后经过真空防氧化管及水槽冷却、吹干至 20℃ ～ 30℃卷取。连续挤压机转速为3 ～ 10r / min，靴座压紧压力 30 ～ 40MPa，铜带坯料挤出速度为 3 ～ 15m/min，

生产铜带坯料规格 320 × 15mm。

  2.技术优势

  2.1 无氧铜带传统制造工艺

  传统的无氧铜带生产工艺主要由以下两种:熔炼—水平连铸—铣面—粗轧—中轧—退火—精轧—成品退火—清洗钝化—分切—包装入库;熔 炼—半 连 续 铸 造—加 热—热 轧—铣 面—粗轧—中轧—退火—精轧—成品退火—清洗钝化—分切—包装入库。这两种方法简称为水平连铸—冷轧法和半连续铸造—热轧法。

  水平连铸—冷轧法因投资少、工艺流程较短、产品率较高而受到重视，但是这种方法全部采用冷加工，其产品不能完全消除铸态组织的缺陷，而且由于其熔炼工艺的局限性，其含氧量不稳定，很难满足高纯高导无氧铜带的要求。

  半连续铸造—热轧法采用热加工，使金属在完全再结晶条件下进行塑性变形，在此过程中由于大加工率且再结晶充分进行，可使铸态组织中的缩孔、疏松、气泡等缺陷能够得到压密或者焊合; 可使晶粒细化，显著改善组织和性能。但是，热轧需要加热，工艺较复杂，资金投入大，能耗高，生产成本较高。

  2．2 连续挤压技术制造无氧铜带的技术优势

  针对无氧铜带传统生产工艺的不足，连续挤压法生产无氧铜带具有以下优势:

  ① 连续挤压时虽然杆坯不加热，但在挤压伦凹槽内摩擦力的作用下，其变形温度达到 6

00C 以上，在高温高压作用下，挤压制品晶粒细小，组织致密，综合性能优越，质量高;② 连续挤压技术将压力加工中无用的摩擦力变为金属变形的驱动力和加热源，杆坯无需加热;

  ③ 连续挤压整个过程都在密闭的真空状态下进行，带坯挤压出模后经防氧化管直接进入冷却槽冷却，表面光洁，无氧化皮产生，无需铣面，产品的成材率可达到 75% 左右;

  ④ 连续挤压技术生产的无氧铜带采用上引无氧铜杆为原料，上引无氧铜杆的纯度及氧含量更容易控制，可以达到 TU0 无氧铜带的要求( Cu + Ag ≥99．99% ，氧含量≤5ppm，电导率≥101% IACS) 。无氧铜带分析测试结果见表 1，金相组织见图 2;

  ⑤ 交货期短，生产周期 7 天左右。连续挤压技术生产无氧铜带使整个工艺流程缩短，不但降低了整个铜板带生产线的运营成本，而且对企业节能减排、绿色制造目标的实现贡献巨大。

  3.应用

  连续挤压技术生产无氧铜带不仅具有热轧法优异的力学性能，还具有高纯、高导、低氧含量( Cu + Ag≥99． 99% ，氧含量≤5ppm，电导率≥101% IACS) 等优点，可广泛应用于电力、电器、电子、通讯等行业高端产品组件的制作，如光伏铜带、同轴射频电缆、变压器铜带、电子冲压件、贵金属复合带、计算机微型散热器、柔性印刷电路板等。

  4.结论

  连续挤压技术生产的无氧铜带不仅组织致密、晶粒细小、力学性能良好、质量高，而且具有高纯、高导、低氧含量( Cu + Ag≥99． 99% ，氧含量≤5ppm，电导率≥101% IACS) 等优点。该技术生产流程短、效率高、产品成材率高、交货期短。在电力、电子、电器、通讯等行业广泛用来制作光伏铜带、同轴视频电缆、变压器铜带、电子冲压件、贵金属复合带、计算机微型散热器、柔性印刷电路板等高端产品。