[发明专利]一种铜或铜合金超微丝上引设备及上引生产工艺

说明书

本发明公开了一种铜或铜合金超微丝上引设备，包括：加压熔炼炉，与惰性气源连通，设置有进料口和泄压口；上引结晶器，进料端设置于加压熔炼炉的炉腔中，出丝端设置于加压熔炼炉外，设置有模孔以及与模孔内物料冷却换热的冷却件；收线机构，用于收取超微丝；限位件，与上引结晶器可移除连接，用于轴向限位穿设于上引结晶器内的引丝。该铜或铜合金超微丝上引设备利用丝材封堵上引结晶器的模孔，减少熔炼炉的惰性气体泄露和热量散失，降低炉气上行加热引丝的几率，同时避免熔融金属将引丝顶出模孔，有利于保持上引结晶器模孔中引丝的形态，提高引丝成功率，便于规模生产上引超微丝。本发明还公开了一种铜或铜合金超微丝上引生产工艺。

技术领域

本发明涉及引铸技术领域，具体涉及一种铜或铜合金超微丝上引设备及上引生产工艺。

背景技术

医用线束、机器人线束、ABS线束、扬声器线束、汽车线束等领域的轻量化需求使得铜及铜合金超微丝发展迅猛、需求量激增。制备超微丝(线径低于0.06mm)的母材纯净度和组织结构要求高。

现有技术中的超微丝生产方法为：采用引铸生产母材，再经多次拉丝制得超微丝，生产效率低。CN112157236A中公开了一种上引发无氧铜熔炼设备，包括熔炼炉、设置于熔炼炉中的结晶器、牵引结晶器中金属线出料的牵引器、收线机构以及设置有牵引器和收线机构之间的导线组件。上述方案适用于常压下线径较大的金属线上引生产，不适用于线径低于0.1mm(更进一步低于0.06mm)的超微丝上引。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种铜或铜合金超微丝上引设备，利用限位件密封上引结晶器的模孔，减少炉料升温过程中惰性气体的泄露，利于保温和保持模孔中引丝的形态。

为了实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种铜或铜合金超微丝上引设备，包括：

加压熔炼炉，与惰性气源连通，设置有进料口和泄压口；

上引结晶器，进料端设置于所述加压熔炼炉的炉腔中，出丝端设置于所述加压熔炼炉外，设置有模孔以及与所述模孔内物料冷却换热的冷却件；

收线机构，用于收取超微丝；

限位件，与所述上引结晶器可移除连接，用于轴向限位穿设于所述上引结晶器内的引丝上行。

优选的技术方案为，所述收线机构具有可切换的张力收线状态和无张力收线状态；所述张力收线状态用于收线预定长度的超微丝端部，所述无张力收线状态用于收线超微丝端部的后续引出丝。

优选的技术方案为，所述限位件为所述上引结晶器的模孔密封件。

优选的技术方案为，所述加压熔炼炉包括：

炉壳，可移除设置有炉盖，所述炉壳和/或炉盖设置有惰性气体进气口、泄压口，所述上引结晶器与所述炉盖穿接；

石墨坩埚，设置于所述炉壳的内腔中；

加热元件，用于加热石墨坩埚。

本发明的目的之二在于提供一种铜或铜合金超微丝上引生产工艺，基于上述的铜或铜合金超微丝上引设备，包括以下步骤：

S1：向上引结晶器中插入引丝，连接限位件与上引结晶器，轴向限位引丝上行；

S2：加压熔炼炉进料，置换加压熔炼炉内的空气后充入惰性气体至第一预定加压值，启动冷却件，加热熔融炉料，升高炉温至高于炉料熔点的预定熔炼温度，保温熔炼；

S3：加压熔炼炉内增压至第二预定加压值，移除限位件，连接引丝和收线机构，牵引引丝收线。

所述超微丝的线径为0.02～0.1mm，第二预定加压值为13～15MPa；所述S2中的预定熔炼温度与炉料主合金组分铜熔点的温度差为60～100℃。