專利名稱：一種汽車散熱器用高銅合金帶材的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高銅合金領域，尤其是一種汽車水箱散熱器用高銅合金帶材。
背景技術：
水箱散熱器銅帶是汽車工業(yè)需求的一種重要原材料，其要求的技術指標為導電率大于80%IACS，抗氧化溫度大于380°C，抗拉強度35(T450Mpa，維氏硬度HV:110 150。近年來，汽車水箱帶的需求向超薄方向發(fā)展，常規(guī)的Cu-N1-Sn、Cu-Te、Cu- Sn-Zr等系列的銅合金導電率、抗軟化溫度、抗拉強度等綜合性能指標不能完全滿足市場需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種汽車超薄水箱帶用高銅合金帶材，解決現(xiàn)在制備汽車超薄水箱帶采用強化紫銅合金，或者Cu-N1-Sn、Cu-Te> Cu- Sn-Zr等系列的銅合金導電率、抗軟化溫度、抗拉強度等綜合性能指標達不到使用要求的問題。為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是: 一種汽車超薄水箱帶用高銅合金帶材，按照質(zhì)量百分比計，該合金的化學成分如下: 其化學成分質(zhì)量百分比為:銅含量≥ 99.6%，銀含量為0.05、.20%;銻含量為
0.01 0.02% ;鉻含量為0.01 0.02% ;磷含量為0.005 0.01% ;稀土含量0.01 0.05% ;氧含量(0.0005% ;余量為銅，其他雜質(zhì)總和≤ 0.01% ;各組份之和為百分之百?？刂聘髟卦诤辖鹬泻康哪康?
銀元素:對銅的導電率和導熱率影響不大，對塑性影響很小，但是可以顯著提高銅的軟化溫度和蠕變強度；如果材料含量高則增加生產(chǎn)成本、低于下限則效果不明顯。氧元素:氧元素幾乎不熔于銅，含氧銅凝固時，銅和氧生成Cu2O脆性相，進而形成以網(wǎng)絡組織分布在晶界上的Cu-Cu2O共晶體，對銅的機械性能產(chǎn)生嚴重影響；同時，銻、鉻、磷等元素可與氧化亞銅中的氧作用生成氧化物，降低了其在銅中的固溶度，從而減弱了這些元素對銅軟化溫度的影響。因此，氧含量≤ 0.0005%。銻元素:銻可以提高銅的軟化溫度和耐腐蝕性，對銅的導電導熱性能影響較小。鉻元素:鉻可以提高銅的軟化溫度，對銅的導電導熱性能影響較小。磷元素:磷可以提高銅熔體的流動性和焊接性能，同時磷可以作為銅的脫氧劑。但是磷會顯著降低銅的導電性和導熱性，因此本發(fā)明中磷含量控制為0.005、.01%。稀土元素:稀土元素對銅力學性能有益，而對導電率影響不大，稀土元素可與銅中的雜質(zhì)鉛、秘等形成聞溶點化合物，細化晶粒，提聞銅的加工性能?！N汽車超薄水箱帶用高銅合金帶材,其加工工藝包括如下步驟:1)上引連續(xù)鑄造:將電解銅等原料預熱烘干后置于熔煉裝置中熔化，采用木炭及石墨鱗片覆蓋銅液表面，經(jīng)在線除氣裝置除氣、脫氧后，用牽引機組離合式真空上引銅桿，然后銅桿進入收線裝置；2)連續(xù)擠壓:將步驟I)所得的銅桿通過連續(xù)擠壓機組生產(chǎn)銅帶坯；3)冷軋；4)中間退火；5)精軋；6)清洗鈍化；7)分切；8)包裝入庫。所述的步驟I)中電解銅采用高純陰極銅；所述的熔煉裝置中熔煉爐的溫度為1150°C 1200°C，熔煉爐中的銅液采用木炭覆蓋；所述的熔煉裝置中保溫爐的溫度為1150°C 1180°C，采用石墨磷片覆蓋；所述的在線除氣裝置使用的惰性氣體是采用99.996%的氬氣或99.996%氮氣中的一種，氣源出口壓力為0.5MPa，流量為I 1.25Nm3/h,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50 150r/min ;所述的牽引機組的引桿速度為500 1500mm/min,引桿直徑為Φ20mm Φ35ι πι，冷卻循環(huán)出水溫度35°C 50°C。所述的木炭的粒度為30mm 50mm,覆蓋厚度IOOmm 150mm ;所述的石墨磷片的覆蓋厚度30_ 40_。所述的步驟2)中連續(xù)擠壓機轉(zhuǎn)速為4 12r/min ;所述的銅帶坯擠出速度為5 15m/min。所述的步驟3)軋制工序采用冷軋機組對步驟2)所得的銅帶坯料進行軋制，加工率為70 90%。所述的步驟4)中間退火工序采用光亮退火設備對步驟3)所得的銅帶進行中間退火，退火溫度為350° C 600°C，退火時間為5 8h。所述的步驟5)精軋工序采用可逆液壓冷軋機組對步驟4)所得的銅帶坯料進行精車L，加工率為35 40%。所述的步驟6)清洗鈍化工序為將步驟5)所得的銅帶進行脫脂處理，接著采用8% 12%的硫酸溶液對銅帶進行酸洗，然后采用600 800目的針刷進行粗拋光，再用2000 3000目的3M刷進行精拋，最后用溫度為70°C 80°C、濃度為0.2% 0.5%的苯丙三氮唑水溶液鈍化處理。所述的步驟7)分切工序采用高精度分切機組對步驟6)所得的銅帶進行分切。所述的步驟8)包裝入庫工序?qū)⒉襟E7)分切后的銅帶進行包裝入庫。本發(fā)明的有益效果是:通過使用本發(fā)明提供的一種汽車超薄水箱帶用高銅合金帶材，具有以下優(yōu)點:
1.合理優(yōu)化汽車超薄水箱帶用高銅合金帶材的組成成分，銅含量> 99.6%，銀含量為
0.05 0.20% ;銻含量為0.01 0.02% ;鉻含量為0.01 0.02% ;磷含量為0.005 0.01% ;稀土含量0.0Γ0.05% ;氧含量< 0.0005% ;解決現(xiàn)在制備汽車超薄水箱帶采用強化紫銅合金，或者Cu-N1-Sn、Cu-Te, Cu- Sn-Zr等系列的銅合金導電率、抗軟化溫度、抗拉強度等綜合性能指標達不到使用要求的問題。2.本發(fā)明的汽車超薄水箱帶用高銅合金帶材，其導電率大于85%IACS，抗軟化溫度大于400°C，抗拉強度達到380-450MPa，維氏硬度110-150，完全滿足汽車水箱散熱器所需要的性能指標。3.本發(fā)明的汽車超薄水箱帶用高銅合金帶材其生產(chǎn)工藝采用連續(xù)擠壓技術與上引連鑄技術相結合，流程短、高效、節(jié)能。本發(fā)明與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比節(jié)省了鑄錠加工、銑面、剪邊等工序，有益效果是節(jié)約能耗20%以上，成材率達到75%以上。
具體實施例方式1)上引連續(xù)鑄造:將電解銅等原料預熱烘干后置于熔煉裝置中熔化，采用木炭及石墨鱗片覆蓋銅液表面，經(jīng)在線除氣裝置除氣、脫氧后，用牽引機組離合式真空上引銅桿，然后銅桿進入收線裝置；
所述的步驟I)中電解銅采用高純陰極銅；所述的熔煉裝置中熔煉爐的溫度為1150°C 1200°C，熔煉爐中的銅液采用木炭覆蓋；所述的熔煉裝置中保溫爐的溫度為1150°C 1180°C，采用石墨磷片覆蓋；所述的在線除氣裝置使用的惰性氣體是采用99.996%的氬氣或99.996%氮氣中的一種，氣源出口壓力為0.5MPa，流量為I 1.25Nm3/h,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50 150r/min ;所述的牽引機組的引桿速度為500 1500mm/min,引桿直徑為Φ20mm Φ35ι πι，冷卻循環(huán)出水溫度35°C 50°C。所述的木炭的粒度為30mm 50mm,覆蓋厚度IOOmm 150mm ;所述的石墨磷片的覆蓋厚度30_ 40_。2)連續(xù)擠壓:將步驟I)所得的銅桿通過連續(xù)擠壓機組生產(chǎn)銅帶坯；
連續(xù)擠壓機轉(zhuǎn)速為4 12r/min ;所述的銅帶還擠出速度為5 15m/min。3)冷軋；
軋制工序采用冷軋機組對步驟2)所得的銅帶坯料進行軋制，加工率為70 90%。4)中間退火；
中間退火工序采用光亮退火設備對步驟3)所得的銅帶進行中間退火，退火溫度為350°C 600°C，退火時間為5 8h。5)精軋；
精軋工序采用可逆液壓冷軋機組對步驟4)所得的銅帶坯料進行精軋，加工率為35
40%。6)清洗鈍化；
清洗鈍化工序為將步驟5)所得的銅帶進行脫脂處理，接著采用8% 12%的硫酸溶液對銅帶進行酸洗，然后采用600 800目的針刷進行粗拋光，再用2000 3000目的3M刷進行精拋，最后用溫度為70°C 80°C、濃度為0.2% 0.5%的苯丙三氮唑水溶液鈍化處理。7)分切；
分切工序采用高精度分切機組對步驟6)所得的銅帶進行分切。8)包裝入庫。包裝入庫工序?qū)⒉襟E7 )分切后的銅帶進行包裝入庫。通過本實例提供的一種汽車超薄水箱帶用高銅合金帶材，其銅含量> 99.6%，銀含量為0.05 0.20% ;銻含量為0.01 0.02% ;鉻含量為0.01 0.02% ;磷含量為0.005 0.01% ;稀土含量0.0Γ0.05% ;氧含量< 0.0005% ;解決現(xiàn)在制備汽車超薄水箱帶采用強化紫銅合金其導電率、抗軟化溫度、抗拉強度等綜合性能指標達不到使用要求的問題。通過本實例制造的汽車超薄水箱帶用高銅合金帶材，其導電率大于85%IACS，抗軟化溫度大于400°C，抗拉強度達到380-450MPa，維氏硬度110-150，完全滿足汽車水箱散熱器所需要的性能指標。本實例制造的汽車超薄水箱帶用高銅 合金帶材其生產(chǎn)工藝采用連續(xù)擠壓技術與上引連鑄技術相結合，流程短、高效、節(jié)能。與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比節(jié)省了鑄錠加工、銑面、剪邊等工序，有益效果是節(jié)約能耗20%以上，成材率達到75%以上。
權利要求
1.一種汽車散熱器用高銅合金帶材，其特征在于:銅含量> 99.6%，銀含量為0.05 0.20% ;銻含量為0.01 0.02% ;鉻含量為0.01 0.02% ;磷含量為0.005 0.01% ;稀土含量0.0Γ0.05% ;氧含量< 0.0005% ;其加工工藝包括以下步驟: O上引連續(xù)鑄造:將電解銅等原料預熱烘干后置于熔煉裝置中熔化，采用木炭及石墨鱗片覆蓋銅液表面，經(jīng)在線除氣裝置除氣、脫氧后，用牽引機組離合式真空上引銅桿，然后銅桿進入收線裝置；2)連續(xù)擠壓:將步驟I)所得的銅桿通過連續(xù)擠壓機組生產(chǎn)銅帶坯；3)冷軋;4)中間退火；5)精軋；6)清洗鈍化；7)分切；8)包裝入庫。
2.按權利要求1所述的一種汽車散熱器用高銅合金帶材，其特征在于:所述的步驟I)中電解銅采用高純陰極銅；所述的熔煉裝置中熔煉爐的溫度為1150°C 1200°C，熔煉爐中的銅液采用木炭覆蓋；所述的熔煉裝置中保溫爐的溫度為1150°C 1180°C，采用石墨磷片覆蓋；所述的在線除氣裝置使用的惰性氣體是采用99.996%的氬氣或99.996%氮氣中的一種，氣源出口壓力為0.5MPa，流量為I 1.25Nm3/h，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50 150r/min ;所述的牽引機組的引桿速度為500 1500mm/min,引桿直徑為Φ20ι πι Φ35mm,冷卻循環(huán)出水溫度35°C 50°C ;所述的木炭的粒度為30mm 50mm,覆蓋厚度IOOmm 150mm ;所述的石墨磷片的覆蓋厚度30mm 40mm。
3.按權利要求1所述的一種汽車散熱器用高銅合金帶材，其特征在于:所述的步驟2)中連續(xù)擠壓機轉(zhuǎn)速為4 12r/min ;所述的銅帶還擠出速度為5 15m/min。
4.按權利要求1所述的一種汽車散熱器用高銅合金帶材，其特征在于:所述的步驟3)軋制工序采用冷軋機組對步驟2)所得的銀銅板帶坯料進行軋制，總加工率為70 90%。
5.按權利要求1所述的一種汽車散熱器用高銅合金帶材，其特征在于:所述的步驟4)中間退火工序采用光亮退火設備對步驟3)所得的銅帶進行中間退火，退火溫度為350°C 600°C，退火時間為5 8h ;所述的步驟5)精軋工序采用可逆液壓冷軋機組對步驟4)所得的銅帶坯料進行精軋，加工率為3 5 40%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車散熱器用高銅合金帶材，其化學成分質(zhì)量百分比為銅含量≥99.6%，銀含量為0.05~0.20%；銻含量為0.01~0.02%；鉻含量為0.01~0.02%；磷含量為0.005~0.01%；稀土含量0.01~0.05%；氧含量≤0.0005%。生產(chǎn)工藝1)上引連續(xù)鑄造；2)連續(xù)擠壓；3)冷軋；4)中間退火；5)精軋；6)清洗鈍化；7)分切；8)包裝入庫。本發(fā)明的技術優(yōu)勢是合理優(yōu)化汽車超薄水箱帶用高銅合金帶材的組成成分，解決了現(xiàn)在制備汽車超薄水箱帶采用強化紫銅合金導電率、抗軟化溫度、抗拉強度等綜合性能指標達不到使用要求的問題。
文檔編號F28F21/08GK103088230SQ20131006363
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權日2013年2月28日
發(fā)明者徐高磊 申請人:徐高磊