本發(fā)明屬于黃銅帶,具體涉及一種c2680黃銅回流鍍錫帶及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
1、隨著中國5g通訊、新能源汽車、精密電子元器件、智能裝備等行業(yè)的迅猛發(fā)展,對高精密鍍錫銅帶產(chǎn)品需求與日俱增,但是此高端鍍錫銅帶產(chǎn)品僅德、日等國極少數(shù)企業(yè)可以生產(chǎn),需要大量進(jìn)口。
2、銅帶和銅合金帶主要是借助于化學(xué)鍍錫和物理鍍錫,鍍錫帶產(chǎn)品主要是用于連接器類產(chǎn)品的制造,利用的是表面鍍錫的功能優(yōu)點(diǎn),可以降低接觸電阻,保護(hù)銅材不受腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。
3、而回流鍍錫是一種不同于常規(guī)電鍍的,提高焊接性的電鍍工藝。先利用化學(xué)和電鍍沉積在銅材表面鍍上一層錫,通過熱處理,也就是所謂的回流過程,使所鍍的錫層熔化,在接觸層產(chǎn)生錫和銅的金屬間相,隨之急速冷卻,通過錫熔融時的表面張力,自由錫表面會呈現(xiàn)鏡面狀,電鍍層的殘留應(yīng)力的消除可以抑制錫須的生長,爐內(nèi)還原性氣氛防止表面錫高溫下的氧化。
4、與常規(guī)電鍍相比,回流鍍錫有以下幾個優(yōu)點(diǎn):(1)回流電鍍錫有助于增加錫層與原材料之間的粘合度;(2)銅帶材經(jīng)過回流鍍錫后,呈現(xiàn)出良好的耐腐蝕性,比常規(guī)電鍍錫的產(chǎn)品具有更好的耐腐蝕性;(3)銅帶材經(jīng)回流鍍錫后可以提供一個表面厚度均勻和光滑,光亮的表面呈現(xiàn),對微小連接器等微電子,特別適合;(4)銅帶材經(jīng)回流鍍錫后可以消除部分帶材內(nèi)應(yīng)力,有效的減少了錫須的產(chǎn)生,降低了插拔件的插拔力,為鍍錫銅帶后續(xù)的沖壓加工提供了更好的延展性和成型性。(5)回流電鍍錫是無鉛錫的電鍍,屬于環(huán)保電鍍,符合rohs的標(biāo)準(zhǔn)要求。
5、在鍍錫材料要求越來越嚴(yán)格、市場競爭越來越激烈的今天,市場對鍍錫材料的要求也更加細(xì)化和特殊,銅帶在鍍錫前需要保持良好的表面質(zhì)量以及較低的殘余應(yīng)力,表面不能有劃痕、凹坑等情況,銅表面的鍍錫合金層的厚度也十分重要,太薄會剝離,太厚抗老化性能變差,因此為了提高材料實(shí)現(xiàn)良好的冶金結(jié)合,從而保證錫層的附著力,有效的控制鍍錫層合金厚度的研究十分重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種c2680黃銅回流鍍錫帶及其生產(chǎn)方法,該生產(chǎn)方法生產(chǎn)得到的c2680黃銅回流鍍錫帶的合金層厚度為鍍錫層厚度的1/4-1/2,其表面質(zhì)量高,且錫層的附著性良好。
2、本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
3、一種c2680黃銅回流鍍錫帶的生產(chǎn)方法,所述生產(chǎn)方法包括以下步驟:熔煉→半連續(xù)鑄造→鋸切→步進(jìn)爐加熱→熱軋→雙面銑→粗軋→厚剪切邊→罩式爐退火→厚帶清洗→預(yù)精軋→中軋退火→成品軋制→去應(yīng)力退火→成品清洗→低張力模式拉彎矯直→低延伸率模式拉彎矯直→成品清洗→中間分條→回流鍍錫→成品分條。
4、所述回流鍍錫工藝具體包括以下步驟:陰極脫脂→水洗→陽極脫脂→水洗→水洗→水洗→酸洗→水洗→水洗→鍍銅→水洗→鍍錫→水洗→水洗→熱水→熱烘→回流→水冷→干燥→收卷。
5、進(jìn)一步地,所述生產(chǎn)方法包括以下步驟:
6、1)熔煉;
7、2)半連續(xù)鑄造;
8、3)鋸切、步進(jìn)爐加熱:將頭尾部的缺陷切除,切除后送入步進(jìn)爐進(jìn)行加熱,加熱溫度在800~1000℃;
9、4)熱軋:通過二輥可逆式軋機(jī)將退火出爐的紅錠經(jīng)過9個道次將厚度軋制15~16mm,軋制后通過冷卻段進(jìn)行水冷,再通過收卷段進(jìn)行卷曲;
10、5)雙面銑:將步驟4)中的銅帶上下面和雙邊進(jìn)行銑削銑去表面缺陷及氧化層,單面銑屑量為0.8~1.0mm,單邊銑屑量為2~4mm;
11、6)粗軋:對步驟5)中的銅帶采取4輥軋機(jī)進(jìn)行開坯,經(jīng)過多道次軋制至2-2.5mm的銅帶材;
12、7)厚剪切邊:對步驟6)中的銅帶進(jìn)行切邊剪切寬度28~38mm,剪切后寬度控制在610~630mm;
13、8)罩式爐退火:將步驟7)中的銅帶使用罩式爐進(jìn)行退火,退火溫度為380-500℃;
14、9)厚帶清洗:將步驟8)中的銅帶表面經(jīng)過脫脂、酸洗、研磨、鈍化處理,清洗速度控制在18-25m/min;
15、10)預(yù)精軋:將步驟9)中的銅帶在20輥精軋機(jī)上進(jìn)行全油多道次軋制,軋后厚度為0.3-0.5mm,所用工作輥粗糙度ra為0.12-0.18μm;
16、11)中軋退火:將步驟10)中的銅帶通過氣墊爐進(jìn)行中軋退火,退火溫度在580-650℃,退火速度為60-70m/min;
17、12)成品軋制:將步驟11)中的銅帶在6輥精軋機(jī)上進(jìn)行全油多道次軋制,軋后厚度為0.1-0.3mm,所用工作輥粗糙度ra為0.06-0.12μm;
18、13)去應(yīng)力退火:將步驟12)中的銅帶在氣墊爐進(jìn)行去應(yīng)力退火,退火溫度為400-600℃,退火速度為60-80m/min;
19、14)成品清洗:將步驟13)中的銅帶在薄帶脫脂機(jī)上進(jìn)行清洗,先堿洗再進(jìn)行酸洗,不采取研磨刷進(jìn)行研磨拋光;
20、15)低張力模式拉彎矯直:對步驟14)中的銅帶進(jìn)行拉彎矯直,采取低張力輥模式,張力設(shè)定在30-80mpa;即以張力矯直方式進(jìn)行板形矯正和去應(yīng)力處理;
21、16)低延伸率模式拉彎矯直:對步驟15)中的銅帶再次進(jìn)行拉彎矯直,采取低延伸率模式,延伸率設(shè)定在0.3-3.0%;即以輥矯直方式進(jìn)行去應(yīng)力處理和板形矯正;
22、17)成品清洗:將步驟16)中的銅帶進(jìn)行水洗;
23、18)中間分條;
24、19)回流鍍錫;
25、20)成品分條。
26、所述半連續(xù)鑄造步驟中,初始拉鑄速度25~35mm/min,冷卻水溫20-30℃;正常拉鑄速度150~170mm/min,水流量60~100l/min。
27、所述中間分條步驟中,分條速度控制在50-80m/min。
28、所述回流鍍錫步驟中,陰極脫脂及陽極脫脂電流120~320a、開卷張力8~12n/mm2、電鍍張力15~25n/mm2、回流爐爐內(nèi)張力8~12n/mm2、收卷張力15~25n/mm2。
29、所述鍍銅步驟中,鍍銅液包括以下濃度的各成分:銅離子濃度25g/l-80g/l、硫酸濃度65-140g/l、nacl?20-40μg/l、鐵離子濃度≤400μg/ml;鍍銅速度10~30m/min;鍍銅電流為450~750a。
30、所述鍍錫步驟中,鍍錫液包括以下濃度的各成分:錫離子濃度30g/l-70g/l、硫酸濃度60-150g/l;鍍錫速度15~25m/min;鍍錫電流為600~900a。
31、所述回流步驟中,回流爐爐溫為480~720℃,回流爐氣氛為還原性氣氛,還原性氣氛為氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚猓瑲錃獾捏w積百分比為1-2.5%。經(jīng)過回流爐使所鍍的錫層熔化,在接觸層產(chǎn)生錫和銅的金屬間相即合金層,隨之通過冷卻水急速冷卻。
32、所述水冷步驟中,冷卻水溫度控制在30-50℃。
33、所述成品分條步驟中,分條速度控制在50-80m/min。
34、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
35、(1)本發(fā)明提供的c2680黃銅回流鍍錫帶的生產(chǎn)方法,采用多次清洗,即添加了步驟14)與步驟17),步驟14)能夠防止去應(yīng)力退火后,氣墊爐清洗不完全而導(dǎo)致酸液在后續(xù)拉彎矯流程中形成白點(diǎn)等缺陷,步驟14)中不采取研磨刷的作用是使銅帶組織更加致密,不出現(xiàn)研磨刷壓下過低導(dǎo)致表面擦劃傷;在拉彎矯直步驟后添加步驟17)即使用脫脂機(jī)進(jìn)行去離子水洗滌,可以有效的去除兩次拉彎矯期間,銅帶表面產(chǎn)生的灰塵等雜物,為鍍錫前帶來高質(zhì)量的帶材表面;
36、(2)本發(fā)明在成品軋制后進(jìn)行步驟13)的去應(yīng)力退火,來消除帶材因冷變形而造成的組織與性能的亞穩(wěn)定狀態(tài)。
37、(3)本發(fā)明在進(jìn)行步驟14)的成品清洗步驟后,依次采取低張力模式、低延伸率模式的拉彎矯直方式對銅帶進(jìn)行拉彎矯直,很好的降低了銅帶的內(nèi)應(yīng)力以及矯正了帶材的板形。
38、(4)在回流鍍錫工藝中,通過在鍍銅槽里添加一些微量元素,如na元素和cl元素,可以增加鍍銅槽內(nèi)溶液的流動性,有效的避免了帶材表面被燒傷。通過將鍍銅槽和鍍錫槽內(nèi)的銅離子以及錫離子濃度保持在一定值,從而通過控制每個鍍槽的電流大小以及回流爐的溫度和帶材運(yùn)行的速度對鍍錫帶的錫層厚度和合金層厚度進(jìn)行進(jìn)行有效的控制,避免了由于鍍銅槽和鍍錫槽內(nèi)因?yàn)殂~離子、錫離子以及硫酸濃度的不同導(dǎo)致鍍錫帶的鍍錫層厚度不均,前后鍍錫層厚度差異較大。