一种母坯热挤压锻造工艺的制作方法

[0001]
本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种母坯热挤压锻造工艺。


背景技术：

[0002]
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性比阿尼性以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。现有技术的锻造工艺，通常是先将金属母坯采用中频炉熔炼，熔炼之后进行浇铸、加热，然后进行多道往复式热轧和冷轧，拉拔、修磨方坯，刨铣方坯，采用该种方式生产的方坯材料容易出现裂纹、麻点、毛刺等缺陷，热轧冷轧后为了消除缺陷，对方坯进行修磨刨铣，增加了母坯生产成本和无形损耗，增加生产成本；且该种工艺对应的设备繁琐，设备投资大，对多道往复式热轧和冷轧连续生产要求高，产品使用范围有限。


技术实现要素：

[0003]
本发明要解决的技术问题是：针对上述缺陷，本发明提供一种母坯热挤压锻造工艺，采用热挤压和多次连续冷轧工艺，生产的产品质量高，损耗小，产品规格覆盖范围广，设备投资小。
[0004]
本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：一种母坯热挤压锻造工艺，包括以下步骤：
[0005]
步骤s1，熔炼，将铜金属置于单体炉中进行熔炼，形成合格熔体；
[0006]
步骤s2，浇铸，将步骤s1熔炼得到的合格熔体沿着单体炉出料口下引，铸造形成所需尺寸的圆形铜锭；
[0007]
步骤s3，加热，浇铸形成的圆形铜锭一直处于加热保温状态；
[0008]
步骤s4，热挤压，采用挤压机对具有温度的圆形铜锭进行热挤压形成所需尺寸的坯料；
[0009]
步骤s5，冷轧，热挤压后的铜带采用连续冷轧机对铜杆进行多道次连续冷轧；
[0010]
步骤s6，剪边，对连续冷轧后铜带产生的缺陷进行剪边修饰；
[0011]
步骤s7，退火，对完成剪边后的铜带进行软化退火。
[0012]
该种母坯热挤压锻造工艺中，熔炼和浇铸采用的单体炉，熔炼完成后即进行浇铸，单体炉内铜水浇铸完再投料进行加热熔化，该种方式可以提高合金中的成分配比及熔炼后合格熔体混合的均匀性；该工艺采用热挤压和多次连续冷轧，与现有技术相比，不需要进行拉拔操作，可以减少拉拔产生的铜杆表面缺陷，从而减少剪边浪费的材料，产品质量高，损耗小；由于是连续冷轧，加工过程中不需要进行退火操作，节约操作流程，提高生产效率；产品规格覆盖范围广，设备投资小。
[0013]
进一步的，所述步骤s1熔炼操作中，所述铜金属为铜铁磷合金，所述铜金属中铁的质量分数为0.05％～0.15％、磷的质量分数为0.025％～0.05％，杂质的质量分数0.05％～0.3％，铜的质量分数不小于99.5％。该铜金属中的加入的铁能增加母坯硬度，加入的磷在
高温焊接时起到抗软化作用，作为引线框架使用时牢固，从而加工出的集成电路性能好。
[0014]
更进一步的，所述铜金属中铁和磷的质量比为3:1。
[0015]
进一步的，所述步骤s2浇铸操作中，形成的圆形铜锭直径为200—300mm。浇铸形成圆形铜锭，便于后续热挤压和冷轧的进行，可以进一步减少铜带加工时产生的表面缺陷，避免发生开裂、废料的情况，提高产品质量。
[0016]
进一步的，所述步骤s4热挤压操作中，热挤压工艺条件为：热挤压比为50—60，挤压温度750—850℃，挤压速度100—150cm/min，出模温度720—800℃。控制合适的热挤压比、挤压温度和挤压速度，由于将铜锭浇铸为圆形铜锭，挤出速率与现有技术相比明显提高，且挤出形成的圆形铜杆产品质量好，提高了生产效率。
[0017]
进一步的，所述步骤s5冷轧的单道次变形量为42-50％，累计变形量75-85％。单道次变形量提高，可以减少所需要冷轧的次数，并且由于铜杆为圆形铜杆，单道次变形量与现有技术单道次变形量提高后，铜杆表面质量不会受到影响，提高工作效率。
[0018]
进一步的，所述步骤s7退火操作中退火温度为500—550℃，保温时间200—360分钟。退火操作中，退火温度不需要骤降，避免了退火操作时温度落差多大引起铜带内部受热不均、引起断裂，得到的铜带产品质量高。
[0019]
本发明的有益效果是：
[0020]
1、该种母坯热挤压锻造工艺中，熔炼和浇铸采用的单体炉，熔炼完成后即进行浇铸，单体炉内铜水浇铸完再投料进行加热熔化，该种方式可以提高合金中的成分配比及熔炼后合格熔体混合的均匀性；该工艺采用热挤压和多次连续冷轧，与现有技术相比，不需要进行拉拔操作，可以减少拉拔产生的铜杆表面缺陷，从而减少剪边浪费的材料，产品质量高，损耗小；由于是连续冷轧，加工过程中不需要进行退火操作，节约操作流程，提高生产效率；产品规格覆盖范围广，设备投资小。
[0021]
2、铜金属中的加入的铁能增加母坯硬度，加入的磷在高温焊接时起到抗软化作用，作为引线框架使用时牢固，从而加工出的集成电路性能好；浇铸形成圆形铜锭，便于后续热挤压和冷轧的进行，可以进一步减少铜带加工时产生的表面缺陷，避免发生开裂、废料的情况，提高产品质量；控制合适的热挤压比、挤压温度和挤压速度，由于将铜锭浇铸为圆形铜锭，挤出速率与现有技术相比明显提高，且挤出形成的圆形铜杆产品质量好，提高了生产效率；单道次变形量提高，可以减少所需要冷轧的次数，并且由于铜锭为圆形铜锭，单道次变形量与现有技术单道次变形量提高后，铜带表面质量不会受到影响，提高工作效率；退火操作中，退火温度不需要骤降，避免了退火操作时温度落差多大引起铜杆内部受热不均、引起断裂，得到的铜杆产品质量高。
具体实施方式
[0022]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0023]
一种母坯热挤压锻造工艺，包括以下步骤：
[0024]
步骤s1，熔炼，将铜金属置于单体炉中进行熔炼，形成合格熔体，所述铜金属为铜铁磷合金，所述铜金属中铁的质量分数为0.05％～0.15％、磷的质量分数为0.025％～
0.05％，杂质的质量分数0.05％～0.3％，铜的质量分数不小于99.5％；所述铜金属中铁和磷的质量比为3:1，本实施例优选铜金属中铁质量分数为0.12％，磷的质量分数为0.04％，铜质量分数为99.7％，其余为锌、锡、镍等杂质元素；
[0025]
步骤s2，浇铸，将步骤s1熔炼得到的合格熔体沿着单体炉出料口下引，铸造形成所需尺寸的圆形铜锭，形成的圆形铜锭直径为200—300mm，本实施以形成的圆形铜锭直径为230mm为例；
[0026]
步骤s3，加热，浇铸形成的圆形铜锭一直处于加热保温状态；
[0027]
步骤s4，热挤压，采用挤压机对具有温度的圆形铜锭进行热挤压形成所需尺寸的铜杆，热挤压工艺条件为：热挤压比为50—60，挤压温度750—850℃，挤压速度100—150cm/min，出模温度720—800℃，优选的热挤压比为52，挤压速度为120cm/min；
[0028]
步骤s5，冷轧，热挤压后的铜杆采用连续冷轧机对铜杆进行多道次连续冷轧，冷轧的单道次变形量为42-50％，累计变形量75-85％，在宽度不变时，将铜带的厚度从11mm冷轧至2.4mm；
[0029]
步骤s6，剪边，对连续冷轧后铜带产生的缺陷进行剪边修饰；
[0030]
步骤s7，退火，对完成剪边后的铜杆进行软化退火，退火温度控制在500—550℃间，保温时间200—360分钟，优选300分钟。
[0031]
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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