關于連體爐生產Ts散熱帶工藝的探討

劉巧榮，王金亮

(煙臺三環銅材有限公司，山東煙臺265500)

關于連體爐生產Ts散熱帶工藝的探討

劉巧榮，王金亮

(煙臺三環銅材有限公司，山東煙臺265500)

闡述了連體爐水平連鑄生產Ts散熱帶的生產工藝。針對生產過程中一些關鍵環節容易出現的質量問題進行了有益的探討，提出了相應的預防措施和改進方法。

Ts散熱帶;連體爐;生產工藝

0 引言

隨著我國汽車工業的飛速發展，市場競爭日益加劇，水箱行業為了在激烈競爭的市場上生存和發展，對水箱材料的質量要求也越來越高，材料變薄、卷重加大、沒有接頭、側彎精度提高到≤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年至今陸續有水箱廠改為0.035～0.04 mm。隨著質量要求的提高，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鑄造等帶坯生產方法，水平連鑄又分為:熔銅爐與保溫爐獨立分開的分體爐和連在一起、中間有潛流通道的連體爐兩種。該試驗選用連體爐水平連鑄技術，該設備具有工藝流程短、節約能源、投資省、見效快、占地面積小、自動化程度高等優點。自動化程度高主要表現在:①牽引機構可控制引拉—停頓—反推—停頓程序;②由直流電機、測速發電機和編碼器傳動系統通過高精度、大傳動比的諧波減速器，低噪音特殊鏈條傳動力矩(有的采用電脈沖馬達和編碼器傳動系統)來調整沖程和整個設備的協調。設備平面布置見圖1。

連體爐鑄造的原理是將熔銅爐中的銅液通過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晶器，使之先凝固成具有一定強度的金屬殼，然后借助引錠頭和牽引輥引拉出結晶器，與此同時二次冷卻水直接噴射冷卻到室溫，在連續引拉過程中，由于銅液的靜壓力作用不斷地補充到結晶器，形成水平連鑄的全過程。當達到所需的長度時，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→冷軋開坯(φ500×450)→ 退火(罩式爐)→ 中軋 → (φ175/420×450、φ120/350×420可逆軋機)→裁邊→退火(罩式爐)→清洗→精軋→(φ60/250×300)→成品分條→檢驗→包裝入庫。

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

1 熔鑄工序

(1)原材料要求。原材料為標準陰極銅+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，否則水和油會產生氫氣和氧氣。一旦氫氣和氧氣被熔體吸附就會為鑄造帶來問題。陰極銅必須符合國標《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的，木炭煅燒溫度600～800℃，覆蓋厚度≥100 mm。

(3)化學成分。銅含量應達到99.7%，Sn控制在0.08% ～0.12%，P控制在0.003% ～0.006%。

(4)鑄造溫度應控制在1 180～1 200℃。

(5)熔鑄過程中出現的缺陷: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大，如采取將保溫爐電壓調高使銅水溫度升高，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。材料雜質含量超標時出現縱向裂紋，縱向裂紋一般出現在帶坯中部，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。由于結晶器局部結垢過多，造成該區域冷卻強度低，或者鑄造溫度過高，鑄造速度過快也會造成縱向裂紋。③縱向溝槽。由于氧化渣粘附在石墨內套壁上或者石墨內套表面不光潔已被拉毛產生了凹槽，前者通過改變引拉參數改變結晶區域可消除，否則與后者一樣必須更換石墨模。

為保證成品表面質量及減少氧化皮對乳化液的污染，必須對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，應控制在0.2 mm左右。

3 冷軋開坯、中軋工序

選擇合理的道次加工率保證產品的厚度公差及板型。軋制前搞好衛生，清理張力輥及測速輥以及卷取輥筒，檢查軋輥表面質量，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，可實現光亮退火，達到帶材表面光亮無氧化。退火時注意以下幾點:①厚度在0.14 mm時成品軋制前退火，帶油軋制完后的帶材應進行張力釋放，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成品退火氣氛應在氨分解氣體中加沖氮氣使氫氣的比例降到2%以下，氫含量過高時易產生氫脆，影響導電率和伸長率;③氣體流量應足以大到5～6 m3/h，防止帶材表面油煙;④材料溫度降到70℃以下出爐，防止出爐溫度過高造成表面氧化。

5 成品軋制

成品軋制時應對帶材進行清洗，洗掉表面灰、油等雜物。軋制時軋機采用PLC自動控制系統，利用測厚儀的前饋功能對來料及成品厚度進行檢測，提高了厚度精度，厚度公差達到－0.003 mm。

6 結語

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

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