一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺的制作方法

1.本发明涉及铜导体加工技术领域，具体涉及一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺。


背景技术：

2.由于铜的延展性好，导电、导热力佳，抗磁性、耐用且回收方便，在电力、轻工、机械制造、建筑业、国防工业等领域被应用较多。
3.但传统的铜韧性不够，拉伸变细容易断，抗拉性差，韧性欠佳，许多新产业内无法将铜广泛应用。
4.基于此，本发明提供一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺，包括以下步骤：
8.步骤一，选取铜杆，铜杆直径为10-15mm；
9.步骤二，对步骤一中的铜杆进行加热至900-1000℃热轧加工处理，制得2-5mm的铜线，热轧终轧温度700-800℃，将所述铜线去除氧化皮后进行截面收缩率为35-50％的冷轧加工，在550-650℃的退火温度下退火处理5-10min，然后进行截面收缩率为15-30％的冷轧加工，在500-550℃的退火温度下退火处理2-5min，再进行截面收缩率为5-10％的冷轧加工；
10.步骤三，将步骤二制得的铜线进行多道多次拉拔，每次拉拔后进行退火处理，得到最终所需直径0.2-0.5mm的铜丝。
11.优选的，所述步骤一中，铜杆的制备方法为：
12.s1、选取重量百分比为1-3wt％的钛，1-3wt％的锌，其余为铜；
13.s2、将称取好的钛、锌、铜置入熔炼炉中进行熔化，搅拌均匀，制得液态合金；
14.s3、将液态合金注入预先制成的铜杆模具中，快速冷却至常温后进行开模，得到铜杆；
15.s4、将s3中的铜杆进行酸洗处理，然后干燥，最后得到高韧性铜杆原料。
16.优选的，所述s1中，将选取的钛、锌、铜原料进行粉碎处理。
17.优选的，所述s2中熔炼炉温度1200-1400℃，熔炼时间1-2h。
18.优选的，所述s3中，冷却方法采用水冷方式。
19.优选的，所述步骤二中，在热轧加工轧制过程中，将所述铜杆先轧至直径为10-12mm，再轧至直径为6-8mm，最后轧至直径为2-5mm。
20.优选的，所述步骤三中，退火温度为450-500℃，退火速度为120-150r/min。
21.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
22.本发明通过该工艺值得的铜线导体能够明显改善铜线的延伸率、抗氧化以及电阻率，使其综合性能显著提高；在铜材质内添加钛的作用是能够细化晶粒，提高抗蠕变性能和合金的再结晶温度，避免高温使用时的晶粒粗大化，能够提高该导体的抗拉强度。
具体实施方式
23.下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.本实施例的一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺，包括以下步骤：
25.步骤一，选取铜杆，铜杆直径为10-15mm；
26.步骤二，对步骤一中的铜杆进行加热至900-1000℃热轧加工处理，制得2-5mm的铜线，热轧终轧温度700-800℃，将所述铜线去除氧化皮后进行截面收缩率为35-50％的冷轧加工，在550-650℃的退火温度下退火处理5-10min，然后进行截面收缩率为15-30％的冷轧加工，在500-550℃的退火温度下退火处理2-5min，再进行截面收缩率为5-10％的冷轧加工；
27.步骤三，将步骤二制得的铜线进行多道多次拉拔，每次拉拔后进行退火处理，得到最终所需直径0.2-0.5mm的铜丝。
28.本实施例的步骤一中，铜杆的制备方法为：
29.s1、选取重量百分比为1-3wt％的钛，1-3wt％的锌，其余为铜；
30.s2、将称取好的钛、锌、铜置入熔炼炉中进行熔化，搅拌均匀，制得液态合金；
31.s3、将液态合金注入预先制成的铜杆模具中，快速冷却至常温后进行开模，得到铜杆；
32.s4、将s3中的铜杆进行酸洗处理，然后干燥，最后得到高韧性铜杆原料。
33.本实施例的s1中，将选取的钛、锌、铜原料进行粉碎处理。
34.本实施例的s2中熔炼炉温度1200-1400℃，熔炼时间1-2h。
35.本实施例的s3中，冷却方法采用水冷方式。
36.本实施例的步骤二中，在热轧加工轧制过程中，将所述铜杆先轧至直径为10-12mm，再轧至直径为6-8mm，最后轧至直径为2-5mm。
37.本实施例的步骤三中，退火温度为450-500℃，退火速度为120-150r/min。
38.实施例1：
39.本实施例的一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺，包括以下步骤：
40.步骤一，选取铜杆，铜杆直径为10mm；
41.步骤二，对步骤一中的铜杆进行加热至900℃热轧加工处理，制得2mm的铜线，热轧终轧温度700℃，将所述铜线去除氧化皮后进行截面收缩率为35％的冷轧加工，在550℃的退火温度下退火处理5min，然后进行截面收缩率为15％的冷轧加工，在500℃的退火温度下退火处理2min，再进行截面收缩率为5％的冷轧加工；
42.步骤三，将步骤二制得的铜线进行多道多次拉拔，每次拉拔后进行退火处理，得到
最终所需直径0.2mm的铜丝。
43.本实施例的步骤一中，铜杆的制备方法为：
44.s1、选取重量百分比为1wt％的钛，1wt％的锌，其余为铜；
45.s2、将称取好的钛、锌、铜置入熔炼炉中进行熔化，搅拌均匀，制得液态合金；
46.s3、将液态合金注入预先制成的铜杆模具中，快速冷却至常温后进行开模，得到铜杆；
47.s4、将s3中的铜杆进行酸洗处理，然后干燥，最后得到高韧性铜杆原料。
48.本实施例的s1中，将选取的钛、锌、铜原料进行粉碎处理。
49.本实施例的s2中熔炼炉温度1200℃，熔炼时间1h。
50.本实施例的s3中，冷却方法采用水冷方式。
51.本实施例的步骤二中，在热轧加工轧制过程中，将所述铜杆先轧至直径为10mm，再轧至直径为6mm，最后轧至直径为2mm。
52.本实施例的步骤三中，退火温度为450℃，退火速度为120r/min。
53.实施例2：
54.本实施例的一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺，包括以下步骤：
55.步骤一，选取铜杆，铜杆直径为15mm；
56.步骤二，对步骤一中的铜杆进行加热至1000℃热轧加工处理，制得5mm的铜线，热轧终轧温度800℃，将所述铜线去除氧化皮后进行截面收缩率为50％的冷轧加工，在650℃的退火温度下退火处理10min，然后进行截面收缩率为30％的冷轧加工，在550℃的退火温度下退火处理5min，再进行截面收缩率为10％的冷轧加工；
57.步骤三，将步骤二制得的铜线进行多道多次拉拔，每次拉拔后进行退火处理，得到最终所需直径0.5mm的铜丝。
58.本实施例的步骤一中，铜杆的制备方法为：
59.s1、选取重量百分比为3wt％的钛，3wt％的锌，其余为铜；
60.s2、将称取好的钛、锌、铜置入熔炼炉中进行熔化，搅拌均匀，制得液态合金；
61.s3、将液态合金注入预先制成的铜杆模具中，快速冷却至常温后进行开模，得到铜杆；
62.s4、将s3中的铜杆进行酸洗处理，然后干燥，最后得到高韧性铜杆原料。
63.本实施例的s1中，将选取的钛、锌、铜原料进行粉碎处理。
64.本实施例的s2中熔炼炉温度1400℃，熔炼时间2h。
65.本实施例的s3中，冷却方法采用水冷方式。
66.本实施例的步骤二中，在热轧加工轧制过程中，将所述铜杆先轧至直径为12mm，再轧至直径为8mm，最后轧至直径为5mm。
67.本实施例的步骤三中，退火温度为500℃，退火速度为150r/min。
68.实施例3：
69.本实施例的一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺，包括以下步骤：
70.步骤一，选取铜杆，铜杆直径为13mm；
71.步骤二，对步骤一中的铜杆进行加热至950℃热轧加工处理，制得3.5mm的铜线，热轧终轧温度750℃，将所述铜线去除氧化皮后进行截面收缩率为42％的冷轧加工，在600℃
的退火温度下退火处理8min，然后进行截面收缩率为22％的冷轧加工，在525℃的退火温度下退火处理3.5min，再进行截面收缩率为8％的冷轧加工；
72.步骤三，将步骤二制得的铜线进行多道多次拉拔，每次拉拔后进行退火处理，得到最终所需直径0.4mm的铜丝。
73.本实施例的步骤一中，铜杆的制备方法为：
74.s1、选取重量百分比为2wt％的钛，2wt％的锌，其余为铜；
75.s2、将称取好的钛、锌、铜置入熔炼炉中进行熔化，搅拌均匀，制得液态合金；
76.s3、将液态合金注入预先制成的铜杆模具中，快速冷却至常温后进行开模，得到铜杆；
77.s4、将s3中的铜杆进行酸洗处理，然后干燥，最后得到高韧性铜杆原料。
78.本实施例的s1中，将选取的钛、锌、铜原料进行粉碎处理。
79.本实施例的s2中熔炼炉温度1300℃，熔炼时间1.5h。
80.本实施例的s3中，冷却方法采用水冷方式。
81.本实施例的步骤二中，在热轧加工轧制过程中，将所述铜杆先轧至直径为11mm，再轧至直径为7mm，最后轧至直径为3.5mm。
82.本实施例的步骤三中，退火温度为480℃，退火速度为135r/min。
83.实施例4：
84.本实施例的一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺，包括以下步骤：
85.步骤一，选取铜杆，铜杆直径为11mm；
86.步骤二，对步骤一中的铜杆进行加热至925℃热轧加工处理，制得3mm的铜线，热轧终轧温度725℃，将所述铜线去除氧化皮后进行截面收缩率为38％的冷轧加工，在575℃的退火温度下退火处理6min，然后进行截面收缩率为18％的冷轧加工，在510℃的退火温度下退火处理3min，再进行截面收缩率为6％的冷轧加工；
87.步骤三，将步骤二制得的铜线进行多道多次拉拔，每次拉拔后进行退火处理，得到最终所需直径0.3mm的铜丝。
88.本实施例的步骤一中，铜杆的制备方法为：
89.s1、选取重量百分比为1.5wt％的钛，1.5wt％的锌，其余为铜；
90.s2、将称取好的钛、锌、铜置入熔炼炉中进行熔化，搅拌均匀，制得液态合金；
91.s3、将液态合金注入预先制成的铜杆模具中，快速冷却至常温后进行开模，得到铜杆；
92.s4、将s3中的铜杆进行酸洗处理，然后干燥，最后得到高韧性铜杆原料。
93.本实施例的s1中，将选取的钛、锌、铜原料进行粉碎处理。
94.本实施例的s2中熔炼炉温度1250℃，熔炼时间1.2h。
95.本实施例的s3中，冷却方法采用水冷方式。
96.本实施例的步骤二中，在热轧加工轧制过程中，将所述铜杆先轧至直径为10.5mm，再轧至直径为6.5mm，最后轧至直径为3mm。
97.本实施例的步骤三中，退火温度为460℃，退火速度为125r/min。
98.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论
从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
99.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，选取铜杆，铜杆直径为10-15mm；步骤二，对步骤一中的铜杆进行加热至900-1000℃热轧加工处理，制得2-5mm的铜线，热轧终轧温度700-800℃，将所述铜线去除氧化皮后进行截面收缩率为35-50％的冷轧加工，在550-650℃的退火温度下退火处理5-10min，然后进行截面收缩率为15-30％的冷轧加工，在500-550℃的退火温度下退火处理2-5min，再进行截面收缩率为5-10％的冷轧加工；步骤三，将步骤二制得的铜线进行多道多次拉拔，每次拉拔后进行退火处理，得到最终所需直径0.2-0.5mm的铜丝。2.根据权利要求1所述的一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺，其特征在于：所述步骤一中，铜杆的制备方法为：s1、选取重量百分比为1-3wt％的钛，1-3wt％的锌，其余为铜；s2、将称取好的钛、锌、铜置入熔炼炉中进行熔化，搅拌均匀，制得液态合金；s3、将液态合金注入预先制成的铜杆模具中，快速冷却至常温后进行开模，得到铜杆；s4、将s3中的铜杆进行酸洗处理，然后干燥，最后得到高韧性铜杆原料。3.根据权利要求2所述的一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺，其特征在于：所述s1中，将选取的钛、锌、铜原料进行粉碎处理。4.根据权利要求2所述的一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺，其特征在于：所述s2中熔炼炉温度1200-1400℃，熔炼时间1-2h。5.根据权利要求2所述的一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺，其特征在于：所述s3中，冷却方法采用水冷方式。6.根据权利要求1所述的一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺，其特征在于：所述步骤二中，在热轧加工轧制过程中，将所述铜杆先轧至直径为10-12mm，再轧至直径为6-8mm，最后轧至直径为2-5mm。7.根据权利要求1所述的一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺，其特征在于：所述步骤三中，退火温度为450-500℃，退火速度为120-150r/min。

技术总结
本发明公开了一种高柔韧性铜质软性导体的加工工艺，包括以下步骤：步骤一，选取铜杆，铜杆直径为10-15mm；步骤二，对步骤一中的铜杆进行加热至900-1000℃热轧加工处理，制得2-5mm的铜线；步骤三，将步骤二制得的铜线进行多道多次拉拔，每次拉拔后进行退火处理，得到最终所需直径0.2-0.5mm的铜丝。本发明通过该工艺值得的铜线导体能够明显改善铜线的延伸率、抗氧化以及电阻率，使其综合性能显著提高；在铜材质内添加钛的作用是能够细化晶粒，提高抗蠕变性能和合金的再结晶温度，避免高温使用时的晶粒粗大化，能够提高该导体的抗拉强度。能够提高该导体的抗拉强度。


技术研发人员：戎建
受保护的技术使用者：镇江大全金属表面处理有限公司
技术研发日：2023.05.05
技术公布日：2023/8/1