本發(fā)明涉及有色金屬加工的技術領域，特別涉及高精度異型銅帶加工的技術領域。

背景技術：

高精度異型銅帶是制造大功率分立器件的專用材料，制造大功率分立器件的異形框架是由高精度異型銅帶沖制而成。常見的異型銅帶根據(jù)端面形狀不同分為U型、T型、L型、W型、階梯型等，應用于分立器件的異型銅帶屬于高精尖銅帶品種，要求其具有高精度、高表面光潔度、高性能一致性。

常見的高精度異型銅帶的生產方法包括高速錘鍛-高精度冷軋法、銑削法、孔型軋制法、拉伸法等多種，通常周期較長，步驟復雜，生產成本較高，對坯料的要求高。

另外，在目前所有的制備高精度異型銅帶的工藝中，銅帶最容易產生的缺陷是厚薄部交接處出現(xiàn)裂紋、縫隙，導致材料次品率增加，甚至報廢。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種產品機械性能優(yōu)異，節(jié)約能源資源，顯著降低高精度異型銅帶加工過程中出現(xiàn)的氣泡的缺陷，顯著減少高精度異型銅帶出現(xiàn)的厚薄交接處斷裂或出現(xiàn)不同形狀、大小裂紋、縫隙的現(xiàn)象，顯著減少高精度異型銅帶薄邊出現(xiàn)不同形狀、大小的裂紋的現(xiàn)象的高精度異型銅帶的生產工藝。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種高精度異型銅帶的生產工藝，包括以下過程：

（1）熔煉；

（2）銅桿連鑄：采用上引法將熔煉的銅合金進行銅桿連鑄，得到銅合金銅桿；

（3）連續(xù)擠壓：將所述銅合金銅桿通過連續(xù)擠壓的方式成型為連續(xù)帶胚；

（4）一次連續(xù)軋制加工：將所述連續(xù)帶胚進行第一次連續(xù)軋制加工，成型為其中間厚料與薄邊相連處為新的斜面或弧面的T型異型銅帶，即為第一連續(xù)帶材；此處T型異型銅帶是指的形狀上包括厚料、位于厚料兩側的薄邊、及連接厚料與薄邊之間的傾斜的連接面的、端面形狀基本呈倒T字形的銅帶；

所述第一連續(xù)帶材厚料厚度為T1，薄邊厚度為t1，連接面與豎直方向的夾角為θ1；

（5）一次退火：將所述第一次連續(xù)軋制帶材進行退火處理；

（6）二次軋制加工：將退火處理后的第一次連續(xù)軋制帶材進行再次的軋制，以調整經一次退火后第一次連續(xù)軋制帶材中間厚料及薄邊的厚度，和薄邊與中間厚料之間的連接處的傾斜程度，同時將步驟（4）一級加工中所述的新的斜面或弧面軋平整至其與薄邊平齊并消失為止，得到第二連續(xù)帶材，其厚料厚度為T2，薄邊厚度為t2，連接面與豎直方向的夾角為θ2；

（7）二次退火：將所述第二次連續(xù)軋制帶材進行展開式光亮退火處理；

（8）三次軋制加工：將經過二次退火的第二次連續(xù)軋制帶材再次進行軋制，以調整經二次退火后第二次連續(xù)軋制帶材中間厚料及薄邊的厚度，得到第三連續(xù)帶材，其厚料厚度為T3，薄邊厚度為t3；

（9）定位剪邊：將第三連續(xù)帶材進行定位剪邊；

（10）脫脂鈍化；

且t2=1/5~1/4t1，T2=1/4~1/3T1，t3=1/2~4/5t2，T3=3/5~4/5T2。

上述基本技術方案通過銅桿連鑄、連續(xù)擠壓、連續(xù)軋制、熱處理等過程可實現(xiàn)高精度異型銅帶的連續(xù)化生產，整體工藝步驟與周期相對于傳統(tǒng)的高精度異型銅帶的制備周期顯著減少，通過在不同的軋制過程中增加不同的熱處理，可顯著提升高精度異型銅帶的力學性能，其中二次退火的過程還可加強產品的化學穩(wěn)定性，同時因加工過程中采用了特殊銅帶形狀，可在降低了熱處理溫度和時間的情況下，得到機械性能相同甚至更佳的高精度異型銅帶；該生產工藝在一次連續(xù)軋制加工的過程中將連續(xù)帶胚成型為中間厚料與薄邊相連處含有新的斜面或弧面的結構的T型異型銅帶，一方面解決了常規(guī)形狀的T型異型銅帶在軋制過程中容易出現(xiàn)鼓包、其后進一步軋制發(fā)展為擠壓縫隙的缺陷，另一方面該結構能有效地實現(xiàn)力學和熱學的平衡，降低了其它種類的裂紋、縫隙的產生，同時可顯著降低高精度異型銅帶加工過程中出現(xiàn)的氣泡。

優(yōu)選的是：所述一次連續(xù)軋制加工，即將所述連續(xù)擠壓帶胚直接通過壓輥軋制的方式得到所述第一連續(xù)帶材。

其進一步的優(yōu)選是：所述軋制的溫度為700~900℃。

上述優(yōu)選實施方式加工過程簡單、快速，能極大地提高生產效率。

另外優(yōu)選的是：所述一次連續(xù)軋制加工為先進行軋制，再進行二次加工的過程，為通過軋制將所述連續(xù)帶胚成型為中間厚料與薄邊交接處有臺階形結構的T型異型銅帶，再進行二次加工將T型異型銅帶連接面與薄邊相連處的臺階加工為新的斜面或弧面的過程，所述二次加工中使用倒角工具。

其進一步優(yōu)選的是：所述軋制的溫度為800~1000℃。

上述優(yōu)選實施方式可顯著降低生產成本。

上述兩種針對步驟（4）一次連續(xù)軋制加工的優(yōu)選實施方案的共同可選的進一步優(yōu)化為：所述步驟（5）一次退火的溫度為550~700℃，加熱時間為3~4h，保溫時間為0.5~1h，退火在惰性環(huán)境中進行，保護氣體為氮氣。

基本技術方案另外優(yōu)選的是：所述步驟（4）中所述中間厚料與薄邊相連處為新的斜面的T型異型銅帶中，所述新的斜面與豎直方向的夾角為所述連接面與豎直方向的夾角的1~2.5倍。

該優(yōu)選方式可將鼓泡的發(fā)生率降低為0，將厚薄交接處斷裂或出現(xiàn)不同形狀、大小裂紋，薄邊出現(xiàn)不同形狀、大小的裂紋的現(xiàn)象總共降低至0.01‰以下。

基本技術方案另外優(yōu)選的是：所述步驟（7）二次退火的溫度為600~900℃，保護氣體為氮氣。

基本技術方案另外優(yōu)選的是：所述步驟（2）中所述銅合金銅桿的直徑為14~17mm。

本發(fā)明的基本技術方案可實現(xiàn)高精度異型銅帶的連續(xù)化生產，顯著降低生產成本，顯著減少整體工藝步驟與周期，顯著提升高精度異型銅帶的力學性能和化學穩(wěn)定性，降低能源消耗，可在降低了熱處理溫度和時間的情況下，得到機械性能相同甚至更佳的高精度異型銅帶；將氣泡、鼓泡的發(fā)生率降低為0，將厚薄交接處斷裂或出現(xiàn)不同形狀、大小裂紋，薄邊出現(xiàn)不同形狀、大小的裂紋的現(xiàn)象總共降低至0.01‰以下。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的高精度異型銅帶在加工過程中的端面形狀變化示意圖，其中1-0為連續(xù)擠壓帶胚，1-1為第一連續(xù)帶材，1-2為第二連續(xù)帶材，1-3為第三連續(xù)帶材，1-4為定位剪邊后的高精度異型銅帶；

圖2為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方案中一次連續(xù)軋制加工過程中帶材的中間形態(tài)；

圖3為本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方案中第一連續(xù)帶材的端面形狀示意圖。

具體實施方式：

下面結合實施例對本發(fā)明做出進一步的解釋。

實施例1

通過以下步驟制備高精度異型銅帶：

（1）熔煉：按所需高精度異型銅帶的標準選擇原料，在1200℃下進行熔煉；

（2）銅桿連鑄：將熔煉得到的銅合金采用上引銅桿連鑄制成直徑為17mm的銅合金桿，并將其收線成盤狀，銅桿牽引速度為0.6m/min；

（3）連續(xù)擠壓：將所述銅合金銅桿通過連續(xù)擠壓的方式成型為如圖1-0所示的連續(xù)帶胚；

（4）一次連續(xù)軋制加工：將所述連續(xù)擠壓帶胚進行一次連續(xù)軋制加工，成型為如圖1-1所示的連續(xù)帶材，該連續(xù)帶材包括厚度T1為7.00mm的厚料11，厚度t1為2.00mm的薄邊12，與豎直方向的夾角為θ1為5°的連接面13，在連接面13與薄邊12相連處有新的斜面302的T型異型銅帶，該新的斜面302與豎直方向的夾角為7°，其成型過程為通過壓輥在1000℃下將連續(xù)帶胚加工為如圖2所示的連接處為臺階形的T型異型銅帶，再通過倒角工具進一步加工為含新的斜面302的T型異型銅帶；

（5）一次退火：將所述第一連續(xù)帶材進行退火處理，退火的溫度為700℃，加熱時間為3h，保溫時間為0.5h，退火在惰性環(huán)境中進行，保護氣體為氮氣；

（6）二次軋制加工：將退火處理后的第一連續(xù)帶材進行再次的軋制，得到第二連續(xù)帶材，如圖1-2所示，其厚料11的厚度T2變?yōu)?.75mm，薄邊12的厚度t2變?yōu)?.50mm，連接面與豎直方向的夾角θ2變?yōu)?°，軋制中將步驟（4）中產生的新的斜面302軋平整至其與薄邊12平齊并消失；

（7）二次退火：將所述第二連續(xù)帶材進行展開式光亮退火處理，退火溫度為900℃，保護氣體為氮氣；

（8）三次軋制加工：將經過二次退火的第二連續(xù)帶材再次進行軋制，得到第三連續(xù)帶材，如圖1-3所示，其厚料11的厚度T3變?yōu)?.40mm，薄邊12的厚度t3變?yōu)?.40mm；

（9）定位剪邊：將第三連續(xù)帶材進行定位剪邊；

（10）脫脂鈍化；

其后包裝入庫即可。

長期監(jiān)控、質檢通過上述工藝制得的高精度異型銅帶，未發(fā)現(xiàn)鼓泡的缺陷，未發(fā)現(xiàn)高精度異型銅帶有厚薄交接處斷裂，或厚薄交接處出現(xiàn)不同形狀、大小的裂紋、縫隙，或薄邊出現(xiàn)不同形狀、大小的裂紋的現(xiàn)象；所得高精度異型銅帶平均抗拉強度410N/mm2，平均延伸率5.0%，平均硬度117HV，化學穩(wěn)定性優(yōu)異。

實施例2

通過以下步驟制備高精度異型銅帶：

（1）熔煉：按所需高精度異型銅帶的標準選擇原料，在1150℃下進行熔煉；

（2）銅桿連鑄：將熔煉得到的銅合金采用上引銅桿連鑄制成直徑為14mm的銅合金桿，并將其收線成盤狀，銅桿牽引速度為0.55m/min；

（3）連續(xù)擠壓：將所述銅合金銅桿通過連續(xù)擠壓的方式成型為如圖1-0所示的連續(xù)帶胚；

（4）一次連續(xù)軋制加工：將所述連續(xù)帶胚進行一次連續(xù)軋制加工，成型為如圖1-1所示的連續(xù)帶材，該連續(xù)帶材包括厚度T1為5.52m的厚料11，厚度t1為1.85mm的薄邊12，與豎直方向的夾角為θ1為3°的連接面13，在連接面13與薄邊12相連處有新的斜面302的T型異型銅帶，該新的斜面302與豎直方向的夾角為7.5°，其成型過程為通過壓輥在800℃下將連續(xù)帶胚加工為如圖2所示的T型異型銅帶，再通過倒角工具進一步加工為含新的斜面302的T型異型銅帶；

（5）一次退火：將所述第一連續(xù)帶材進行退火處理，退火的溫度為550℃，加熱時間為4h，保溫時間為1h，退火在惰性環(huán)境中進行，保護氣體為氮氣；

（6）二次軋制加工：將退火處理后的第一連續(xù)帶材進行再次的軋制，得到第二連續(xù)帶材，如圖1-2所示，其厚料11的厚度T2變?yōu)?.10mm，薄邊12的厚度t2變?yōu)?.46mm，連接面與豎直方向的夾角θ2變?yōu)?.5°，軋制中將步驟（4）中產生的新的斜面302軋平整至其與薄邊12平齊并消失；

（7）二次退火：將所述第二連續(xù)帶材進行展開式光亮退火處理，退火溫度為600℃，保護氣體為氮氣；

（8）三次軋制加工：將經過二次退火的第二連續(xù)帶材再次進行軋制，得到第三連續(xù)帶材，如圖1-3所示，其厚料11的厚度T3變?yōu)?.66mm，薄邊12的厚度t3變?yōu)?.23mm；

（9）定位剪邊：將第三連續(xù)帶材進行定位剪邊；

（10）脫脂鈍化；

其后包裝入庫即可。

長期監(jiān)控、質檢通過上述工藝制得的高精度異型銅帶，未發(fā)現(xiàn)鼓泡的缺陷，未發(fā)現(xiàn)高精度異型銅帶有厚薄交接處斷裂，或厚薄交接處出現(xiàn)不同形狀、大小的裂紋、縫隙，或薄邊出現(xiàn)不同形狀、大小的裂紋的現(xiàn)象；所得高精度異型銅帶平均抗拉強度415N/mm2，平均延伸率5.2%，平均硬度120HV，化學穩(wěn)定性優(yōu)異。

實施例3

通過以下步驟制備高精度異型銅帶：

（1）熔煉：按所需高精度異型銅帶的標準選擇原料，在1100℃下進行熔煉；

（2）銅桿連鑄：將熔煉得到的銅合金采用上引銅桿連鑄制成直徑為16mm的銅合金桿，并將其收線成盤狀，銅桿牽引速度為0.5m/min；

（3）連續(xù)擠壓：將所述銅合金銅桿通過連續(xù)擠壓的方式成型為如圖1-0所示的連續(xù)帶胚；

（4）一級加工：將所述連續(xù)帶胚進行一級加工，成型為如圖1-1所示的連續(xù)帶材，該連續(xù)帶材包括厚度T1為10.00mm的厚料11，厚度t1為3.50mm的薄邊12，與豎直方向的夾角為θ1為5°的連接面13，在連接面13與薄邊12相連處有新的斜面302的T型異型銅帶，該新的斜面302與豎直方向的夾角為8°，其成型過程為通過壓輥在900℃下將連續(xù)帶胚加工為如圖2所示的T型異型銅帶，再通過倒角工具進一步加工為含新的斜面302的T型異型銅帶；

（5）一次退火：將所述第一連續(xù)帶材進行退火處理，退火的溫度為600℃，加熱時間為3.5h，保溫時間為0.7h，退火在惰性環(huán)境中進行，保護氣體為氮氣

（6）二次軋制加工：將退火處理后的第一連續(xù)帶材進行再次的軋制，得到第二連續(xù)帶材，如圖1-2所示，其厚料11的厚度T2變?yōu)?.30mm，薄邊12的厚度t2變?yōu)?.87mm，連接面與豎直方向的夾角θ2變?yōu)?°，軋制中將步驟（4）中產生的新的斜面302軋平整至其與薄邊12平齊并消失；

（7）二次退火：將所述第二連續(xù)帶材進行展開式光亮退火處理，退火溫度為700℃，保護氣體為氮氣；

（8）三次軋制加工：將經過二次退火的第二連續(xù)帶材再次進行軋制，得到第三連續(xù)帶材，如圖1-3所示，其厚料11的厚度T3變?yōu)?.00mm，薄邊12的厚度t3變?yōu)?.50mm；

（9）定位剪邊：將第三連續(xù)帶材進行定位剪邊；

（10）脫脂鈍化；

其后包裝入庫即可。

長期監(jiān)控、質檢通過上述工藝制得的高精度異型銅帶，未發(fā)現(xiàn)鼓泡的缺陷，未發(fā)現(xiàn)高精度異型銅帶有厚薄交接處斷裂，或厚薄交接處出現(xiàn)不同形狀、大小的裂紋、縫隙，或薄邊出現(xiàn)不同形狀、大小的裂紋的現(xiàn)象；所得高精度異型銅帶平均抗拉強度420N/mm2，平均延伸率5.3%，平均硬度125HV，化學穩(wěn)定性優(yōu)異。

實施例4

通過以下步驟制備高精度異型銅帶：

（1）熔煉：按所需高精度異型銅帶的標準選擇原料，在1200℃下進行熔煉；

（2）銅桿連鑄：將熔煉得到的銅合金采用上引銅桿連鑄制成直徑為17mm的銅合金桿，并將其收線成盤狀，銅桿牽引速度為0.6m/min；

（3）連續(xù)擠壓：將所述銅合金銅桿通過連續(xù)擠壓的方式成型為如圖1-0所示的連續(xù)帶胚；

（4）一次連續(xù)軋制加工：將所述連續(xù)擠壓帶坯進行一次連續(xù)軋制加工，成型為如圖1-1所示的第一連續(xù)帶材，該連續(xù)帶材包括厚度T1為7.00mm的厚料11，厚度t1為2.00mm的薄邊12，與豎直方向的夾角為θ1為5°的連接面13，在連接面13與薄邊12相連處的弧面303的T型異型銅帶，其成型過程為通過壓輥在700℃下直接成型；

（5）一次退火：將所述第一連續(xù)帶材進行退火處理，退火的溫度為550℃，加熱時間為4h，保溫時間為1h，退火在惰性環(huán)境中進行，保護氣體為二氧化碳；

（6）二次軋制加工：將退火處理后的第一連續(xù)帶材進行再次的軋制，得到第二連續(xù)帶材，如圖1-2所示，其厚料11的厚度T2變?yōu)?.75mm，薄邊12的厚度t2變?yōu)?.50mm，連接面與豎直方向的夾角θ2變?yōu)?°，軋制中將步驟（4）中產生的弧面303軋平整至其與薄邊12平齊并消失；

（7）二次退火：將所述第二連續(xù)帶材進行展開式光亮退火處理，退火溫度為900℃，保護氣體為氮氣與氫氣；

（8）三次軋制加工：將經過二次退火的第二連續(xù)帶材再次進行軋制，得到第三連續(xù)帶材，如圖1-3所示，其厚料11的厚度T3變?yōu)?.40mm，薄邊12的厚度t3變?yōu)?.40mm；

（9）定位剪邊：將第三連續(xù)帶材進行定位剪邊；

（10）脫脂鈍化；

長期監(jiān)控、質檢通過上述工藝制得的高精度異型銅帶，未發(fā)現(xiàn)鼓泡的缺陷，未發(fā)現(xiàn)高精度異型銅帶有厚薄交接處斷裂，或厚薄交接處出現(xiàn)不同形狀、大小的裂紋、縫隙，或薄邊出現(xiàn)不同形狀、大小的裂紋的現(xiàn)象；所得高精度異型銅帶平均抗拉強度430N/mm2，平均延伸率5.5%，平均硬度130HV，化學穩(wěn)定性優(yōu)異。

實施例5

通過以下步驟制備高精度異型銅帶：

（1）熔煉：按所需高精度異型銅帶的標準選擇原料，在1000℃下進行熔煉；

（2）銅桿連鑄：將熔煉得到的銅合金采用上引銅桿連鑄制成直徑為14mm的銅合金桿，并將其收線成盤狀，銅桿牽引速度為0.5m/min；

（3）連續(xù)擠壓：將所述銅合金銅桿通過連續(xù)擠壓的方式成型為如圖1-0所示的連續(xù)帶胚；

（4）一次連續(xù)軋制加工：將所述連續(xù)帶胚進行一次連續(xù)軋制加工，成型為如圖3所示的第一連續(xù)帶材，該連續(xù)帶材包括厚度T1為7.00mm的厚料11，厚度t1為2.00mm的薄邊12，與豎直方向的夾角為θ1為5°的連接面13，在連接面13與薄邊12相連處的弧面303的T型異型銅帶，其成型過程為通過壓輥在900℃下直接成型；

（5）一次退火：將所述第一連續(xù)帶材進行退火處理，退火的溫度為700℃，加熱時間為3h，保溫時間為0.5h，退火在惰性環(huán)境中進行，保護氣體為氮氣；

（6）二次軋制加工：將退火處理后的第一連續(xù)帶材進行再次的軋制，得到第二連續(xù)帶材，如圖1-2所示，其厚料11的厚度T2變?yōu)?.75mm，薄邊12的厚度t2變?yōu)?.50mm，連接面與豎直方向的夾角θ2變?yōu)?°，軋制中將步驟（4）中產生的弧面303軋平整至其與薄邊12平齊并消失；

（7）二次退火：將所述第二連續(xù)帶材進行展開式光亮退火處理，退火溫度為600℃，保護氣體為氮氣；

（8）三次軋制加工：將經過二次退火的第二連續(xù)帶材再次進行軋制，得到第三連續(xù)帶材，如圖1-3所示，其厚料11的厚度T3變?yōu)?.40mm，薄邊12的厚度t3變?yōu)?.40mm；

（9）定位剪邊：將第三連續(xù)帶材進行定位剪邊；

（10）脫脂鈍化；

長期監(jiān)控、質檢通過上述工藝制得的高精度異型銅帶，未發(fā)現(xiàn)鼓泡的缺陷，未發(fā)現(xiàn)高精度異型銅帶有厚薄交接處斷裂，或厚薄交接處出現(xiàn)不同形狀、大小的裂紋、縫隙，或薄邊出現(xiàn)不同形狀、大小的裂紋的現(xiàn)象；所得高精度異型銅帶平均抗拉強度430N/mm2，平均延伸率5.5%，平均硬度130HV，化學穩(wěn)定性優(yōu)異。

實施例6

通過以下步驟制備高精度異型銅帶：

（1）熔煉：按所需高精度異型銅帶的標準選擇原料，在1100℃下進行熔煉；

（2）銅桿連鑄：將熔煉得到的銅合金采用上引銅桿連鑄制成直徑為16mm的銅合金桿，并將其收線成盤狀，銅桿牽引速度為0.55m/min；

（3）連續(xù)擠壓：將所述銅合金銅桿通過連續(xù)擠壓的方式成型為如圖1-0所示的連續(xù)帶胚；

（4）一次連續(xù)軋制加工：將所述連續(xù)帶胚進行一次連續(xù)軋制加工，成型為如圖3所示的第一連續(xù)帶材，該連續(xù)帶材包括厚度T1為7.00mm的厚料11，厚度t1為2.00mm的薄邊12，與豎直方向的夾角為θ1為5°的連接面13，在連接面13與薄邊12相連處的弧面303的T型異型銅帶，其成型過程為通過壓輥在800℃下直接成型；

（5）一次退火：將所述第一連續(xù)帶材進行退火處理，退火的溫度為600℃，加熱時間為3.5h，保溫時間為0.6h，退火在惰性環(huán)境中進行，保護氣體為氮氣

（6）二次軋制加工：將退火處理后的第一連續(xù)帶材進行再次的軋制，得到第二連續(xù)帶材，如圖1-2所示，其厚料11的厚度T2變?yōu)?.75mm，薄邊12的厚度t2變?yōu)?.50mm，連接面與豎直方向的夾角θ2變?yōu)?°，軋制中將步驟（4）中產生的弧面303軋平整至其與薄邊12平齊并消失；

（7）二次退火：將所述第二連續(xù)帶材進行展開式光亮退火處理，退火溫度為800℃，保護氣體為氮氣；

（8）三次軋制加工：將經過二次退火的第二連續(xù)帶材再次進行軋制，得到第三連續(xù)帶材，如圖1-3所示，其厚料11的厚度T3變?yōu)?.40mm，薄邊12的厚度t3變?yōu)?.40mm；

（9）定位剪邊：將第三連續(xù)帶材進行定位剪邊；

（10）脫脂鈍化；

長期監(jiān)控、質檢通過上述工藝制得的高精度異型銅帶，未發(fā)現(xiàn)鼓泡的缺陷，未發(fā)現(xiàn)高精度異型銅帶有厚薄交接處斷裂，或厚薄交接處出現(xiàn)不同形狀、大小的裂紋、縫隙，或薄邊出現(xiàn)不同形狀、大小的裂紋的現(xiàn)象；所得高精度異型銅帶平均抗拉強度430N/mm2，平均延伸率5.5%，平均硬度130HV，化學穩(wěn)定性優(yōu)異。