专利名称：一种斜轧锡球的制备方法
技术领域：
本发明属于电镀行业所用锡阳极材料领域，尤其涉及一种斜轧锡球(Φ 12 45mm)的制备方法。
背景技术：
目前用于电镀行业的锡球阳极产品的制备方法无外乎两种，一种是铸造法，一种是冷镦法。铸造法由人工浇铸及机械自动浇铸，人工浇铸，即操作人员用容器在锡液表面将锡舀出再注入模具中，在通有冷却循环水的模具中冷却成型，需一个一个浇铸、冷却、出模，效率低，产品表面会产生收缩孔或浇铸渣点，有时易产生环带，产品内部易带气泡、气孔等缺陷；机械自动浇铸法效率比人工高，但产品易产生的缺陷同人工浇铸法相似。冷镦法首先需要将料浇注成锭再挤压成杆，然后进行冷镦成型，而在挤压过程中，两锭接头处是薄弱环节，易造成断口，锭表面涂的少量润滑油及锭表面的氧化皮在挤压过程中很容易带入组织内部造成内部组织缺陷，同时成型的杆引入到冷镦机，在润滑油的作用下冷镦成型，锡球需要进一步清洗烘干，不仅工序繁琐，而且清洗不干净还会影响后续使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种斜轧锡球的制备方法，产品一致性好、球形度好、无环带、氧含量低、内部组织缺陷少、成型效率高，同等条件下，产品一次成品率可提高到95%以上。实现本发明目的所采取的技术方案是:将纯锡原料放入熔炼炉中熔化，熔炼炉温度设定280 300°C，到温后将0.15 0.25Mpa的氮气和占熔体总重0.05 0.1%的六氯乙烷经搅拌器吹入锡液中，进行除渣、除气处理，完成后将锡液导入保温炉，经过滤后将熔体导入连续铸挤机的轮槽中，轮转速控制在12 15转/分钟，调节挤压腔处的冷却水流量，使挤压腔的料温稳定地控制在120 150°C，挤出制品温度控制在50 80°C，挤出模具得到锡杆，再将锡杆引入到斜轧机进行斜轧，调节两轧辊的冷却水流量，使物料温度稳定地控制在30 50°C区间，获得所需直径的锡球，锡球经清洗、表面处理，烘干，制备出斜轧锡球产品。本发明还包括以下具体技术方案。在熔炼炉中搅拌器转速为25 30转/分钟，搅拌过程中调整搅拌器的位置，进行除渣、除气处理，处理时间为20 30min，然后静置10 15min，降温到270 290°C后将表
面洛捞走。在保温炉中温度控制在260 280°C，保温炉为半密闭炉，并在锡液上方持续通入
0.05 0.1Mpa的氮气，在保温炉的下部安装有陶瓷过滤板，锡液过滤后经导流管及流量控制阀流入连续铸挤机的轮槽中，导流管与铸挤机连接处用氮气保护，导流管密闭保温结构。斜轧锡球操作的具体方法为:首先进行轧机的调整，轧机调整包括轧辊的径向调整、轧辊轴向调整、倾角调整、相位调整、导板调整等。轧辊的径向调整主要是根据孔型设计的要求，通过侧压螺丝机构，使轧辊移动，达到合理的辊缝尺寸；轧辊轴向调整主要是将两个孔型的轧辊凸棱在轴向上对正即可，同时轧制过程中，使一个轧辊相对机座固定，而使另一个轧棍相对机座轴向浮动，若轧棍孔型轴向错位，就会靠产生的轴向力自动找正；轧棍相位调整是指两个轧辊型腔在圆周方向要对正，安装轧辊时应严格要求保证安装相位准确；根据斜轧锡球直径确定出的轧辊倾角a理论值，一般轧辊倾角a控制在I 5°，再根据锡球的实际成形情况作适当的微量调整；导板调整主要是导板间距的确定，在轧制直径为10 25mm的产品时间距值在I 2mm范围内选取，在轧制直径25mm以上的产品时间距值在2 5mm范围内选取。调整完毕后,开始轧制锡球,具体操作步骤为启动斜轧机,开始转动具有两个相同螺旋孔型的斜轧轧辊，转速控制在60 120转/分钟，两个轧辊的转向相同，锡杆在两个轧辊的作用下反向旋转，并沿两个轧辊的中线轴向运动，轧辊每转动一周，单头轧制生产出I个锡球，两头轧制生产出2个锡球，同时调节两轧辊的冷却水流量，使物料温度稳定地控制在30 50°C区间，获得所需的斜轧锡球产品。与现有工艺技术相比，具有以下优点。①斜轧锡球所用的锡杆经熔体净化处理及连续铸挤工艺方法获得，与传统挤压法生产的锡杆相比，油污、气孔及夹裹氧化皮等问题都得到了有效改善。②本项目采用斜轧工艺制备锡球，所制产品具有一致性好、表面光滑、无冷镦法制备锡球的“环带”和油污，无浇铸法制备锡球的收缩孔、表面发黄、浇铸渣点、夹渣、夹气孔等组织缺陷。通过本发明所述方法，只需更换连续铸挤机的出杆模具及调整斜轧机的轧辊，就可实现不同直径斜轧锡球的生产。
具体实施方案先将纯锡原料放入熔炼炉中升温到280 300°C后，将0.15 0.25Mpa的氮气和占熔体总重0.05 0.1%的六氯乙烷精炼剂吹入锡液中，进行除渣、除气精炼处理，处理时间为15 20min，然后静置10 15min，降温到260 280°C后将表面渣捞走。完成后将锡液导入保温炉，经过滤后将熔体导入连续铸挤机的轮槽中，转动轮转速控制在12 15转/分钟，液态金属在铸挤轮槽与坯料之间摩擦作用下使料充满挤压型腔，调节挤压腔处的冷却水流量，使挤压腔的料温稳定地控制在120 150°C，将锡杆挤出并将温度控制在50 80°C，后将锡杆进行矫直、裁切处理，装入斜轧机，进行轧辊的径向调整、轧辊轴向调整、倾角调整、相位调整、导板调整，然后开始转动具有两个相同螺旋孔型的斜轧轧辊，转速控制在60 120转/分钟，两个轧辊的转向相同，锡杆在两个轧辊的作用下反向旋转，并沿两个轧辊的中线轴向运动，轧辊每转动一周，单头轧制生产出I个锡球，两头轧制生产出2个锡球，同时调节两轧辊的冷却水流量，使物料温度稳定地控制在30 50°C区间，获得所需的斜轧锡球产品。实施例1:采用以上实施方案的方法制备Φ25πιπι的锡球产品。先将纯锡经熔化、除气-除渣、过滤，由连续铸挤机制备出Φ26πιπι的锡杆，再经矫直、裁切装入斜轧机，制备出Φ25πιπι的锡球产品，生产该规格产品的产品一次成型率为98%。实施例2:采用以上实施方案的方法制备Φ12πιπι的锡球产品。先将纯锡经熔化、除气-除渣、过滤，由连续铸挤机制备出Φ12.5mm的锡杆，再经矫直、裁切装入斜轧机，制备出Φ12_的锡球产品，生产该规格产品的产品一次成型率为98%。实施例3:采用以上实施方案的方法制备Φ45πιπι的锡球产品。先将纯锡经熔化、除气-除渣、过滤，由连续铸挤机制备出Φ47πιπι的锡杆，再经矫直、裁切装入斜轧机，制备出Φ45πιπι的锡球产品，生产该规格产品的产品一次成型率为97%。以上实施例只是本发明制备方法的个例，本发明还可适用于其它规格锡球的制备。
权利要求
1.一种斜轧锡球的制备方法，包括以下步骤:将纯锡原料放入熔炼炉中熔化，熔炼炉温度设定280 300°C，到温后将0.15 0.25Mpa的氮气和占熔体总重0.05 0.1%的六氯乙烷经搅拌器吹入锡液中，进行除渣、除气处理，完成后将锡液导入保温炉，经过滤后将熔体导入连续铸挤机的轮槽中，轮转速控制在12 15转/分钟，调节挤压腔处的冷却水流量，使挤压腔的料温稳定地控制在120 150°C，挤出制品温度控制在50 80°C，挤出模具得到锡杆，再将锡杆引入到斜轧机进行斜轧，调节两轧辊的冷却水流量，使物料温度稳定地控制在30 50°C区间，获得所需直径的锡球，锡球经清洗、表面处理，烘干，制备出斜轧锡球产品。
2.按照权利要求1所述的斜轧锡球的制备方法，其特征是:在熔炼炉中搅拌器转速为25 30转/分钟，搅拌过程中调整搅拌器的位置，进行除渣、除气处理，处理时间为20 30min，然后静置10 15min，降温到270 290°C后将表面渣捞走。
3.按照权利要求2所述的斜轧锡球的制备方法，其特征是:在保温炉中温度控制在260 280°C，保温炉为半密闭炉，并在锡液上方持续通入0.05 0.1Mpa的氮气，在保温炉的下部安装有陶瓷过滤板，锡液过滤后经导流管及流量控制阀流入连续铸挤机的轮槽中，导流管与铸挤机连接处用氮气保护，导流管密闭保温结构。
4.按照权利要求1所述的斜轧锡球的制备方法，其特征是:在斜轧机的斜轧操作中斜轧机的调整方法为，轧辊倾角控制在I 5°，锡球产品轧制直径为10 25mm时导板间距调整为为I 2mm,而锡球产品轧制直径> 25mm时导板间距调整为为2 5mm。
5.按照权利要求1所述的斜轧锡球的制备方法，其特征是:斜轧机采用具有两个相同螺旋孔型的斜轧轧辊，转速控制在60 120转/分钟，两个轧辊的转向相同，锡杆在两个轧辊的作用下反向旋转并沿着两个轧辊的中线轴向运动。
全文摘要
本发明属于电镀行业所用锡阳极材料领域，尤其涉及一种斜轧锡球的制备方法。本发明的方案是将纯锡原料放入熔炼炉中熔化并进行脱气-除渣等熔体净化处理工艺，完成后将锡液导入保温炉，经过滤后将熔体导入连续铸挤机的轮槽中，在铸挤轮的冷却作用下形成固态，在轮槽的摩擦力作用下挤出模具而成型，制备出高纯净的锡杆，再将锡杆引入到斜轧机进行斜轧，获得所需直径的锡球，锡球经清洗、表面处理，烘干，制备出斜轧锡球产品。本发明制备的产品一致性好，球形度好，无环带，氧含量低，部组织缺陷少，成型效率高。
文档编号B22D11/117GK103157962SQ201310100569
公开日2013年6月19日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者刘宝权, 张剑林, 白海龙, 赵玲彦, 汪洋, 古列东, 雷云广, 秦俊虎, 吕金梅, 黄迎红 申请人:云南锡业锡材有限公司