關(guān)于連體爐生產(chǎn)Ts散熱帶工藝的探討

劉巧榮，王金亮

(煙臺(tái)三環(huán)銅材有限公司，山東煙臺(tái)265500)

關(guān)于連體爐生產(chǎn)Ts散熱帶工藝的探討

劉巧榮，王金亮

(煙臺(tái)三環(huán)銅材有限公司，山東煙臺(tái)265500)

闡述了連體爐水平連鑄生產(chǎn)Ts散熱帶的生產(chǎn)工藝。針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了有益的探討，提出了相應(yīng)的預(yù)防措施和改進(jìn)方法。

Ts散熱帶;連體爐;生產(chǎn)工藝

0 引言

隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的飛速發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇，水箱行業(yè)為了在激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)上生存和發(fā)展，對(duì)水箱材料的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，材料變薄、卷重加大、沒(méi)有接頭、側(cè)彎精度提高到≤1 mm/m等要求日趨明確。在1997年以前，散熱帶厚度在0.06 mm，1998前后改為0.045 mm，2008年至今陸續(xù)有水箱廠改為0.035～0.04 mm。隨著質(zhì)量要求的提高，落后的立模澆注法鑄坯工藝已被淘汰，取而代之的是水平連鑄和立彎式連續(xù)鑄造等帶坯生產(chǎn)方法，水平連鑄又分為:熔銅爐與保溫爐獨(dú)立分開(kāi)的分體爐和連在一起、中間有潛流通道的連體爐兩種。該試驗(yàn)選用連體爐水平連鑄技術(shù)，該設(shè)備具有工藝流程短、節(jié)約能源、投資省、見(jiàn)效快、占地面積小、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。自動(dòng)化程度高主要表現(xiàn)在:①牽引機(jī)構(gòu)可控制引拉—停頓—反推—停頓程序;②由直流電機(jī)、測(cè)速發(fā)電機(jī)和編碼器傳動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)高精度、大傳動(dòng)比的諧波減速器，低噪音特殊鏈條傳動(dòng)力矩(有的采用電脈沖馬達(dá)和編碼器傳動(dòng)系統(tǒng))來(lái)調(diào)整沖程和整個(gè)設(shè)備的協(xié)調(diào)。設(shè)備平面布置見(jiàn)圖1。

連體爐鑄造的原理是將熔銅爐中的銅液通過(guò)熔銅爐和保溫爐之間的潛流通道流入保溫爐，借助于靜壓力流入安裝在保溫爐殼外壁的水冷結(jié)晶器，使之先凝固成具有一定強(qiáng)度的金屬殼，然后借助引錠頭和牽引輥引拉出結(jié)晶器，與此同時(shí)二次冷卻水直接噴射冷卻到室溫，在連續(xù)引拉過(guò)程中，由于銅液的靜壓力作用不斷地補(bǔ)充到結(jié)晶器，形成水平連鑄的全過(guò)程。當(dāng)達(dá)到所需的長(zhǎng)度時(shí)，被同步液壓剪剪斷。其工藝流程如下:

熔煉→連體爐水平連鑄(16 mm×330 mm)→銑面→冷軋開(kāi)坯(φ500×450)→ 退火(罩式爐)→ 中軋 → (φ175/420×450、φ120/350×420可逆軋機(jī))→裁邊→退火(罩式爐)→清洗→精軋→(φ60/250×300)→成品分條→檢驗(yàn)→包裝入庫(kù)。

圖1 連體爐水平連鑄機(jī)布置圖Fig.1 Arrangement Plan of Horizontal Continuous Caster and Siamese Furnace

1 熔鑄工序

(1)原材料要求。原材料為標(biāo)準(zhǔn)陰極銅+T2下角料和銑屑。銑屑料每爐≤20%，下角和銑屑中不能有水和油，否則水和油會(huì)產(chǎn)生氫氣和氧氣。一旦氫氣和氧氣被熔體吸附就會(huì)為鑄造帶來(lái)問(wèn)題。陰極銅必須符合國(guó)標(biāo)《GB/T467陰極銅》的要求。

(2)覆蓋木炭的要求。由于覆蓋的木炭必須是剛剛干燥過(guò)的，木炭煅燒溫度600～800℃，覆蓋厚度≥100 mm。

(3)化學(xué)成分。銅含量應(yīng)達(dá)到99.7%，Sn控制在0.08% ～0.12%，P控制在0.003% ～0.006%。

(4)鑄造溫度應(yīng)控制在1 180～1 200℃。

(5)熔鑄過(guò)程中出現(xiàn)的缺陷:①橫向裂紋。由于銅液溫度下降引起鑄造表面裂紋較多。其次是一次冷卻水過(guò)大，如采取將保溫爐電壓調(diào)高使銅水溫度升高，冷卻水出口溫度50～55℃，冷卻水壓力0.4～0.6 MPa可消除鑄坯表面橫向裂紋。②縱向裂紋。材料雜質(zhì)含量超標(biāo)時(shí)出現(xiàn)縱向裂紋，縱向裂紋一般出現(xiàn)在帶坯中部，特別是鉛等有熱脆性的元素，洗爐后保證原材料原料可消除。其次是局部冷卻不均勻。由于結(jié)晶器局部結(jié)垢過(guò)多，造成該區(qū)域冷卻強(qiáng)度低，或者鑄造溫度過(guò)高，鑄造速度過(guò)快也會(huì)造成縱向裂紋。③縱向溝槽。由于氧化渣粘附在石墨內(nèi)套壁上或者石墨內(nèi)套表面不光潔已被拉毛產(chǎn)生了凹槽，前者通過(guò)改變引拉參數(shù)改變結(jié)晶區(qū)域可消除，否則與后者一樣必須更換石墨模。

為保證成品表面質(zhì)量及減少氧化皮對(duì)乳化液的污染，必須對(duì)帶坯銑面處理以清除氧。

2 銑面工序

化皮及鑄坯表面缺陷。銑面工序要求:①銑掉表面氧化皮、溝槽、劃痕等缺陷;②防止銑屑粘在帶坯表面;③帶坯兩邊偏差不能超標(biāo)，應(yīng)控制在0.2 mm左右。

3 冷軋開(kāi)坯、中軋工序

選擇合理的道次加工率保證產(chǎn)品的厚度公差及板型。軋制前搞好衛(wèi)生，清理張力輥及測(cè)速輥以及卷取輥筒，檢查軋輥表面質(zhì)量，防止壓入物及劃傷等缺陷。

4 中間退火

選用罩式爐退火。罩式爐退火溫度均勻，可實(shí)現(xiàn)光亮退火，達(dá)到帶材表面光亮無(wú)氧化。退火時(shí)注意以下幾點(diǎn):①厚度在0.14 mm時(shí)成品軋制前退火，帶油軋制完后的帶材應(yīng)進(jìn)行張力釋放，釋放張力后的帶卷也不能太松，太松容易因翻邊而造成廢品;②成品退火氣氛應(yīng)在氨分解氣體中加沖氮?dú)馐箽錃獾谋壤档?%以下，氫含量過(guò)高時(shí)易產(chǎn)生氫脆，影響導(dǎo)電率和伸長(zhǎng)率;③氣體流量應(yīng)足以大到5～6 m3/h，防止帶材表面油煙;④材料溫度降到70℃以下出爐，防止出爐溫度過(guò)高造成表面氧化。

5 成品軋制

成品軋制時(shí)應(yīng)對(duì)帶材進(jìn)行清洗，洗掉表面灰、油等雜物。軋制時(shí)軋機(jī)采用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，利用測(cè)厚儀的前饋功能對(duì)來(lái)料及成品厚度進(jìn)行檢測(cè)，提高了厚度精度，厚度公差達(dá)到－0.003 mm。

6 結(jié)語(yǔ)

采用連體爐水平連鑄法生產(chǎn)鑄坯，不僅滿足了Ts波浪帶的《GB/T 2061－2004散熱器散熱片專(zhuān)用純銅帶、黃銅帶》各項(xiàng)技術(shù)要求，而且鑄坯重量達(dá)到了2 t，使其微量元素的氧化損耗由原來(lái)的0.05%降到現(xiàn)在的0.001%;成材率由原來(lái)的70%左右提高到80%以上;厚度精度由原來(lái)的－0.005 mm提高到－0.003 mm;從原來(lái)的每卷2～3次接帶，改變?yōu)闊o(wú)接帶;生產(chǎn)周期由原來(lái)的7 d縮短為4 d，大大提高了生產(chǎn)效率。

Discussion on Production Process of Ts Radiator Strip with Siamese Furnace

LIU Qiao－rong，WANG Jin－liang
(Yantai Tri－ Circle Copper Products Co.Ltd，Yantai，Shandong 265500，China)

By introducing the horizontal continuous casting process of Ts radiator strip with siamese furnace，some useful discussion on some quality problems occurred in some key links during the manufacturing process were carried out，and the corresponding preventative measures and improved methods have been put forward.

Ts radiator strip;siamese furnace;process

TG24

A

1004－2660(2012)03－0021－02

2012－06－12.

劉巧榮(1965－)，女，山東人，工程師.主要研究方向:散熱器用銅帶、電纜用銅帶、變壓器用銅帶、銅包鋁用銅帶加工工藝.E－mail:lqr65621@163.com