6mm的高纯无氧铜杆。
[0016]制备的高纯无氧铜杆，氧含量为3.6ppm，抗拉强度为132MPa，电导率为
102.5%IACS，伸长率为 70%。
[0017]实施例3:
将纯度为99.99%、氧含量为15ppm的阴极铜在200°C保温炉中烘烤3h充分除气，放入真空定向凝固炉中的熔炼坩祸内，关闭炉门，锁紧炉门保险锁，通入冷却水后，打开机械泵开关将真空抽至10Pa，然后启动分子泵进一步抽真空至10_2Pa，打开熔炼坩祸外层加热用的感应线圈的加热电源，在1300°C熔化炉料。同时对连续定向凝固坩祸外层的石墨加热器进行加热，保证在浇注前连续定向凝固坩祸内的温度在铜液熔点:1083.4°C之上；压下控制杆，将精炼好的铜液倒入连续定向凝固坩祸内，保温30min，开启连续定向凝固炉的牵引系统进行定向凝固。连续定向凝固炉的真空度为0.0lPa，拉还速度为80mm/min，冷却水量为800L/h，冷却水温为20°C，即可制备出直径为6_的高纯无氧铜杆。
[0018]制备的高纯无氧铜杆，氧含量为3.2ppm，抗拉强度为142MPa，电导率为
103.6%IACS，伸长率为 74%。
[0019]实施例4:
将纯度为99.99%、氧含量为1ppm的阴极铜在200°C保温炉中烘烤2h充分除气，放入真空定向凝固炉中的熔炼坩祸内，关闭炉门，锁紧炉门保险锁，通入冷却水后，打开机械泵开关将真空抽至10Pa，然后启动分子泵进一步抽真空至10_2Pa，打开熔炼坩祸外层加热用的感应线圈的加热电源，在1300°C熔化炉料。同时对连续定向凝固坩祸外层的石墨加热器进行加热，保证在浇注前连续定向凝固坩祸内的温度在铜液熔点:1083.4°C之上；压下控制杆，将精炼好的铜液倒入连续定向凝固坩祸内，保温30min，开启连续定向凝固炉中的牵引系统进行定向凝固。连续定向凝固炉的真空度为IPa，拉还速度为100mm/min，冷却水量为1000L/h，冷却水温为22°C，即可制备出直径为12mm的高纯无氧铜杆。
[0020]制备的高纯无氧铜杆，氧含量为2.5ppm，抗拉强度为150MPa，电导率为
104.3%IACS，伸长率为 76%。
[0021]实施例5:
将纯度为99.99%、氧含量为20ppm的阴极铜在200°C保温炉中烘烤4h充分除气，放入真空定向凝固炉中的熔炼坩祸内，关闭炉门，锁紧炉门保险锁，通入冷却水后，打开机械泵开关将真空抽至10Pa，然后启动分子泵进一步抽真空至10_2Pa，打开熔炼坩祸外层加热用的感应线圈的加热电源，在1300°C熔化炉料。同时对连续定向凝固坩祸外层的石墨加热器进行加热，保证在浇注前连续定向凝固坩祸内的温度在铜液熔点:1083.4°C之上；压下控制杆，将精炼好的铜液倒入连续定向凝固坩祸内，保温30min，开启连续定向凝固炉中的牵引系统进行定向凝固。连续定向凝固炉的真空度为0.05Pa，拉还速度为150mm/min，冷却水量为1000L/h，冷却水温为22°C，即可制备出直径为12mm的高纯无氧铜杆。
[0022]制备的高纯无氧铜杆，氧含量为3.0ppm,抗拉强度为138MPa，电导率为103%IACS，伸长率为72%。
【主权项】
1.一种高纯无氧铜杆连续定向凝固制备方法，其特征在于，以纯度为99.99%的阴极铜为原料，采用连续定向凝固方法制备出具有单晶组织或沿长度方向连续柱状晶组织的无氧铜杆。
2.根据权利要求1所述的一种高纯无氧铜杆连续定向凝固制备方法，其特征在于:包括以下步骤: ((I)先将纯度为99.99%的阴极铜在200°C保温炉中烘烤2~4h充分除气，在真空定向凝固炉中放置有熔炼坩祸和连续定向凝固坩祸，再将纯度为99.99%的阴极铜干燥后放入熔炼坩祸内，关闭真空定向凝固炉的炉门，锁紧炉门保险锁，打开冷却装置通入冷却循环水； (2)打开真空系统中的机械泵开关将真空抽至lOPa，然后启动分子泵进一步抽真空0.01~lPa，打开熔炼坩祸外层加热用的感应线圈的加热电源，在1250~1350°C的温度下熔化炉料:阴极铜，得到铜液； (3)对连续定向凝固坩祸外层的石墨加热器进行加热，保证在浇注前连续定向凝固坩祸内的温度在铜液熔点之上； (4)压下控制杆，将熔炼坩祸内精炼好的铜液倒入保温好的连续定向凝固坩祸内，保温20?30min ； (5)开启真空定向凝固炉的牵引系统，对保温好的铜液进行定向凝固，拉锭杆，真空定向凝固炉的真空度为0.01~lPa，拉坯速度为10~150mm/min，冷却水量为200~1000L/h，冷却水温为20~25°C，即可得到直径6~16mm、氧含量小于4ppm的高纯无氧铜杆。
3.根据权利要求2所述的高纯无氧铜杆连续定向凝固制备方法，其特征在于:纯度为99.99%的阴极铜的氧含量为10~20ppm。
4.根据权利要求2所述的高纯无氧铜杆连续定向凝固制备方法，其特征在于:连续定向凝固方法为下拉式、上拉式或者水平式中的任何一种。
5.根据权利要求2所述一种高纯无氧铜杆连续定向凝固制备方法，其特征在于:高纯无氧铜杆具有单晶或沿长度方向连续柱状晶组织，氧含量小于4ppm，具有优良的综合性能，其抗拉强度大于128MPa，电导率大于101%IACS，伸长率大于68%。
【专利摘要】发明公开了一种高纯无氧铜杆连续定向凝固制备方法，它是先将纯度为99.99%的阴极铜在200℃保温炉中烘烤2~4h充分除气，再将纯度为99.99%的阴极铜放入真空定向凝固炉中的熔炼坩埚内在1250~1350℃熔炼，保温20~30min，采用连续定向凝固炉进行铸造。连续定向凝固炉的真空度为0.01~1Pa，拉坯速度为10~150mm/min，冷却水量为200~1000L/h，冷却水温为20~25℃，制备出直径为6~18mm高纯无氧铜杆。本发明制备的高纯无氧铜杆，含氧量小于4ppm，具有单晶组织或沿长度方向连续柱状晶组织，有优良的导电率和力学性能，冷加工性能好，成品率高，生产成本低。
【IPC分类】B22D11-00
【公开号】CN104550789
【申请号】CN201510030050
【发明人】李勇, 许方, 胡咏梅, 姜兴振, 郑碰菊, 杨新涛
【申请人】江西理工大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月22日