一种异型银铜排的生产工艺以及异型银铜排的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属材料加工方法技术领域，具体涉及一种异型银铜排的生产工艺以及异型银铜排。
【背景技术】
[0002]异型银铜排在现代工业中的使用越来越广泛，现有技术中的电机换向器一般由银铜片和云母片组成，其中银铜片由异型银铜排冲裁成型，此类异型铜排为“刀”形或“楔”形，即在厚度方向上一头大，另一头小，对导电率、硬度和尺寸精度要求都很高，且宽厚比大，平均宽厚比可达40以上，生产难度较大。
[0003]目前美国等国家生产异型银铜排采取的是异型辊乳制法，即先通过立式半连续铸锭生产出较厚的银铜合金板坯，再通过热乳进行开坯，开坯后再对银铜合金锭进行多道次异型辊冷乳，冷乳后通过表面处理后制成产品。由于在立式半连续铸锭生产过程中熔融合金裸露在空气中，使得生产的银铜牌中氧含量较高，同时由于其生产流程长、设备复杂，导致生产成本高。
[0004]为了克服利用上述工艺生产异型银铜排存在的技术缺陷，中国专利文献CN1628924A提供了一种上引法无氧银铜排的生产工艺，其工艺流程包括熔化、保温、上引、连续挤压等，缩短了生产流程，并且由于采用上引法，熔融合金不会裸露在空气中，降低了银铜牌的含氧量，使获得的银铜排具有一定的抗高温性能。
[0005]但是，该文献中公开的异型银铜排的生产工艺依然存在以下技术缺陷:
[0006]其连续挤压中依然采用传统的挤压模具，传统的挤压模具的定径带为直线型，如图5所示，在实际对宽厚比较大的铜排进行挤压时，由于模具中心区域受变形冲击力最大，再加上经过剧烈的摩擦导致其温度高于其他区域的温度，使得挤压模具定径带的横向中心部位向内变形的幅度最大(如图5中虚线所示)，最终获得的异型银铜排的中心部位的尺寸与其他部位的尺寸变化不均匀，不但降低了异型银铜排的精度，也降低了异型银铜排的力学性能的均匀性，并且，在利用该种模具生产大宽厚比的异型银铜排时，会导致流速不均匀，进而造成小头填充不满或者烂边的技术问题。
【发明内容】
[0007]因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中异型银铜排的生产工艺导致异型银铜排尺寸精度低且力学性能不均匀的技术缺陷，从而提供一种能够保证提高异型银铜排精度且使得力学性能均匀的异性银铜排的生产工艺。
[0008]本发明要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中的异型银铜排的生产工艺在生产大宽厚比的异型银铜排时，熔体流速不均匀，进而造成小头填充不满或者烂边技术缺陷，从而提供一种能够保证大宽厚比的异型银铜排在生产中流速均匀，不会造成小头填充不满或者烂边的异型银铜排生产工艺。
[0009]为此，本发明提供了一种异型银铜排的生产工艺，包括下列步骤:
[0010]将银锭与阴极铜进行熔融合金化处理，获得银铜合金熔体；
[0011]采用上引法处理银铜合金熔体，获得无氧银铜合金杆；
[0012]对银铜合金杆进行连续挤压，形成异型银铜合金排坯；
[0013]对银铜合金排坯进行至少一次拉拔，获得异型银铜排成品。
[0014]在对银铜合金杆进行连续挤压，形成异型银铜合金排坯的步骤中，采用的挤压模具的定径带为凸形，所述定径带位于模具中心区域的部分，其中凸处位于正中心，径向向外侧弯曲而形成弧形的外凸部。
[0015]所述定径带为楔形腔，其小头一侧的入口角度小于其大头一侧的入口角度；所述楔形腔具有一定的斜度，其小头一侧距离所述入口的距离小于其大头一侧距离所述入口的距离。
[0016]在所述对银铜合金排坯进行至少一次拉拔，获得异型银铜排成品的步骤中，采用的拉拔模具的定径带为凹形，所述定径带位于模具轴向中心区域的部分，径向向内侧弯曲而形成弧形的内凹部。
[0017]在所述将银锭与阴极铜进行熔融合金化处理，获得银铜合金熔体的步骤中，熔融合金化处理的温度为1130_1160°C。
[0018]在所述将银锭与阴极铜进行熔融合金化处理，获得银铜合金熔体的步骤中，银锭与阴极铜的质量比例为0.0009-0.002。
[0019]在所述将银锭与阴极铜进行熔融合合金处理，获得银铜合金熔体的步骤中，熔融合金化处理装置是潜流式工频感应电炉
[0020]在所述将银锭与阴极铜进行熔融合金化处理，获得银铜合金熔体的步骤中，采用木炭将电炉熔化膛内合金溶液覆盖，采用石墨鳞片将电炉保温膛内合金溶液覆盖。
[0021]采用上引法处理银铜合金熔体，获得无氧银铜合金杆步骤中，控制获得无氧银铜合金杆的氧含量小于1ppm。
[0022]在所述采用上引法处理银铜合金熔体，获得无氧银铜合金杆的步骤中，上引法采用的拉速为70-80kg/h。
[0023]该异型银铜排的生产工艺还包括对异型银铜排成品进行打卷处理的步骤。
[0024]对银铜合金排进行至少一次拉拔，获得异型银铜排成品的步骤中，拉拔次数为三次。
[0025]根据异型银铜排的生产工艺所得的异型银铜排产品，平均宽厚比大于40，异型银铜排小头宽厚比达到100以上，大头宽厚比达到15以上。
[0026]本发明的技术方案，具有如下优点:
[0027]1.本发明的异型银铜排的生产方法，在对银铜合金杆进行连续挤压，形成异型银铜合金排坯的步骤中，采用的挤压模具的定径带为凸形，所述定径带位于模具轴向中心区域的部分，径向向外侧弯曲而形成弧形的外凸部。模具基体整体经过高温、高压向内变形后，中心区域向内变形幅度最大，由于该处设置弧形的突出部，使得该处内径原本大于两侧内径，在变形后，定径带的所有区域可以达到平直状态，进而保证从出口处出来的挤压制品的外形的平直，保证了挤压制品的精度以及力学性能的均匀性。
[0028]2.本发明的异型银铜排的生产方法，采用的拉拔模具的定径带为凹形，所述定径带位于模具轴向中心区域的部分，径向向内侧弯曲而形成弧形的内凹部，这使得定径带的横向中心部位的尺寸小于其两侧的尺寸，这样，在具体拉拔作业时，尽管拉拔模具的中心处受力大，金属填充力度大，但由于中心部位型腔尺寸小于两侧的型腔尺寸，从而使金属在中心部位的填充与中心部位两侧的填充保持基本一致，确保拉拔制品中心处尺寸与边缘处尺寸保持一致，获得较好的样品表面平直度。
[0029]3.本发明的异型银铜排的生产方法，银锭与阴极铜的质量比例为0.0009-0.002，熔融合金化处理的温度为1130-1160 °C，采用木炭将电炉熔化膛内合金溶液覆盖，采用石墨鳞片将电炉保温膛内合金溶液覆盖，可以在确保合金完全熔融的同时，减少银锭的烧损，从而确保所得银铜合金的成分。
[0030]4.本发明的异型银铜排的生产方法，熔融合金化处理装置是潜流式工频感应电炉，潜流式工频感应电炉具有升温快，热敏感度高的优点，可以在快速升温的同时进行精确控温。
[0031]5.本发明的异型银铜排的生产方法，无氧银铜合金杆的氧含量小于lOppm，控制氧含量在极低水平，可以保证在挤压过程中银铜排能顺利挤出。上引法采用的拉速为70-80kg/h，可以确保在引出过程中银铜合金杆不会因为拉速过高而出现空心、断裂，同时可以确保产量。
[0032]6.本发明的异型银铜排的生产方法，拉拔次数为三次，拉拔主要作用是对挤压所得的银铜排进行尺寸精细调整和产品硬度控制，三次拉拔可以确保所得的银铜排成品具有良好的尺寸精度。
【附图说明】
[0033]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本发明中涉及的挤压模具的一种实施方式的主视剖面图；
[0035]图2为图1所示挤压模具的俯视剖面图；
[0036]图3为本发明中涉及的拉拔模具的一种实施方式的结构示意图；
[0037]图4为图3所示拉拔模具的定径带的一种实施方式的结构示意图