[发明专利]结晶器铜板及其分层电镀工艺

说明书

本发明提供了一种结晶器铜板及其分层电镀工艺，采取异形铜基板并先在铜基板表面电镀一层硬度较低的纯镍，处理后在镍层表面电镀一层硬度高的镍钴合金，经过加工后上口保留镍层，下口保留镍钴合金层，这样解决结晶器铜板上口抗热变性问题和下口的耐磨问题，提高结晶器铜板的通钢炉数，提高生产效率，降低成本。

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，特别是结晶器铜板的电镀技术。

背景技术

结晶器铜板用于钢铁冶金中的连铸机上，是连铸的核心部件，结晶器铜板作为连铸从液态钢水到凝固成固态坯壳的重要导热部件，其质量好坏直接影响到铸坯的表面质量、连铸机拉速等指标。熔融的钢水流经结晶器铜板，在外界冷却水的作用下结晶成钢坯，并被引锭杆从结晶器中拉出。

上述过程中，钢水在结晶器铜板的上口是呈液态，到下口后表面形成一层坯壳，在这种工作状态下造成了结晶器铜板的上口承受着钢水的高温，下口承受着钢坯的磨损。而连铸机在工作时要求单次通钢量高、拉速快，因此对结晶器铜板的表面质量要求非常高。其中，结晶器铜板上口镀层在高温状况下要求有稳定的抗热变性，结晶器铜板下口镀层在钢坯的磨损下要求有良好的耐磨性。因此一般结晶器铜板镀层要求上口硬度偏低用于抗热变，下口硬度高用于耐磨。

目前常见的结晶器铜板表面采用单一镀层，铜板表面整体电镀一层镍、镍铁、镍钴、钴镍等镀层，这样的镀层不能兼顾上口的低硬度和下口的高硬度要求，在未达到理想的通钢炉数后会出现下口磨损量大或上口出现热裂纹甚至镀层脱落情况。

本领域技术人员为了提高结晶器铜板表面的性能，陆续开发了新工艺。

例如，专利申请号为201210269246.X的专利公开了一种高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺，通过对结晶器铜板表面采用不同的电镀液进行分别电镀，获得了上口和下口不同的表面性能，其中上表面为耐高温镀层，下表面为抗磨镀层。该方案的出发点在于针对电镀液进行了调配，分别两头电镀获得不同的表面，从而解决了上述问题。但上述方案会导致镀层结合面上是两种结构，容易在两种结构的连接处形成硬伤区，出现龟裂和剥落。

又如，专利申请号为201210269259.7的专利公开了一种结晶器铜板上下镀层一次电镀成型电解槽，希望通过电解槽的结构一次性解决前一专利方法中提到的需要两次电镀的问题。但是该专利中的结晶器铜板在电镀时与实际使用时的上口、下口方向不一致，导致电镀出来的表面不符合实际使用需求；并且电解槽中使用的薄膜会使得结晶器铜板表面相应的位置无法电镀上，从而存在一条缝隙，影响结晶器铜板表面质量。

因此，上述两次电镀的方案无论是采用哪种形式均无法获得良好的表面质量。

发明内容

本发明目的在于提供一种结晶器铜板，该结晶器铜板采用新的电镀工艺，解决了传统的一致的结晶器铜板表面上下口性能无法适应不同的要求，或者存在两种电镀表面的结晶器铜板表面连接处容易出现硬伤区的技术问题。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：

结晶器铜板，包括上口和下口，包括铜基板、第一镀层和第二镀层；定义下口与上口连线所在的方向为上下方向；

所述铜基板的待电镀一侧的表面包括第一平面和第二平面，所述第一平面覆盖在上口区域，且第一平面与上下方向平行；所述第二平面覆盖在下口区域，且第二平面为斜面，第二平面上端与第一平面平滑连接，第二平面下端相对于第二平面的上端向铜基板内侧倾斜；

所述第一镀层覆盖于铜基板的待电镀一侧的表面上；第一镀层的外表面与其附着处的铜基板表面平行；

所述第二镀层覆盖在第二平面上，且第二镀层的外表面与上下方向平行，在上口和下口之间的过渡区域，所述第二镀层的外表面与第一镀层的外表面之间平滑连接。

进一步的，在本发明中，所述第一镀层为镍层。