一种钎料挤压生产工艺

技术领域

本发明涉及钎料生产技术领域，具体涉及一种钎料挤压生产工艺。

背景技术

在钎料挤压出丝时，由于工艺和挤压压力不同，使得钎料的晶粒粗，韧性差，焊接时导致焊缝的结构强度差，且费料。

专利号CN201610673424.3公开的一种弧焊用铝合金复合钎料丝及其制备方法，通过在配方中添加La、Y和Ce三种稀土元素，细化晶粒，改变组织的分布状态。专利号CN201711130322.8公开的一种用于6系铝合金低温真空钎焊的钎料及其制备方法，在钎料成分中加入1％的钛、钒和锆，钛、钒和锆具有细化焊缝晶粒、提高焊缝抗裂性能及力学性能的作用。专利号CN201610874171.6公开了一种铜基无银封接合金材料及其制备方法，合金中微量B元素、Nd元素以及稀土元素Ce的加入，固溶强化和晶粒细化使得合金的强度得到提升。可见，现有技术中对钎料的细化，一般采用添加一些微量元数，从而提供钎料晶粒的细化程度，目前对钎料晶粒度的要求大多在100um～200um之间，钎料的晶粒度越小，焊接效果越好。故，如何通过钎料的挤压工艺对钎料的晶粒做进一步细化，显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术中的需求，本发明提供一种钎料挤压生产工艺，目的在于提高钎料晶粒的细化程度。

一种钎料挤压生产工艺，包括以下步骤：

步骤1：将挤压机模筒预热至420℃-430℃之间；

步骤2：将棒料加热至低于液相线250℃-300℃后传送到挤压机模筒中；

步骤3：所述挤压机模筒的挤压比范围为95-105，根据单根100mm±10mm棒料的材料及出丝直径设定相应的挤压时间，挤压时间为单根棒料通过挤压机模筒的时间，挤压时间根据与单根棒料的材质及出丝直径的对应关系表查得，并保证挤压出丝速度为每分钟15m-25m：

步骤4：将从挤压机模筒中挤压出丝的钎料在隔离空气的环境下并在10s-15s内降温至20℃以下，从而得到成品钎料。

为使挤压机模筒能承受较大的压力及提高模筒的使用寿命，进一步：所述挤压模筒包括内筒及固套在所述内筒上的外筒，所述内筒与外筒之间的过盈配合的过盈量为0.03mm-0.05mm。所述内筒的材质为热模钢，所述外套的材质为H13，所述内筒和外筒的厚度根据承压大小及热传导效果等设置合适的厚度。

为实现对加压机模筒进行预热，进一步：在所述加压机模筒外固套有加热保温套筒，所述加热保温套筒内设有加热线圈。

为保证加压机的挤压杆能连续对单根棒料进行加压，进一步：所述挤压机的挤压杆与挤压机模筒之间的配合间隙为0.08mm-0.10mm。配合间隙过大，进去配合间隙的空气越多，从而使得棒料上产生的氧化皮越厚，挤压过程中从配合间隙从掉出的氧化皮较多，降低生产效率；挤压间隙太小，氧化皮无法从配合间隙中掉出，从而影响成品率。

进一步：所述隔离空气的环境为微正压惰性气体腔室，从挤压机模筒中挤压出丝的钎料直接进入该微正压惰性气体腔室内并从该微正压惰性气体腔室内穿出，在所述微正压惰性气体腔室内设置有循环冷却水喷淋降温装置，用于对位于所述微正压惰性气体腔室内的钎料进行喷淋降温。

进一步：所述循环冷却水喷淋降温装置中的冷却水水温为20℃-50℃，并在所述冷却水中添加氧化还原剂。20℃-50℃的冷却水对高温的成品钎料进行迅速降温，从而使得成品钎料的晶粒进一步细化，并保证成品钎料的韧性；即，冷却水的温度过高，成品钎料进一步的晶粒细化效果不明显，冷却水的温度太低，则会影响成品钎料的韧性。另外，通过氧化还原剂消除成品钎料被冷却水中的氧气氧化结果，避免产生后续的氧化还原及清洗工序，从而检索人力、财力和时间成本，并且减少了酸水和铜离子污染。

进一步：所述棒料通过中频炉加热，并在加热到设定温度后弹出并滑到挤压机上料槽中。提高自动化程度，节省人工成本，并提高安全性。

进一步：所述挤压机为880吨卧式挤压机。

本发明的有益效果：通过加压温度、挤压时间和出丝速度的配合关系，调整加压机的挤压速度和挤压压力，从而保证棒料中的晶粒破碎细化并有序排列，从而提升成品钎料的晶粒细化程度和韧性，提升成品率和生产效率。

具体实施方式

本发明实例中的左、中、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

一种钎料挤压生产工艺，包括以下步骤：

步骤1：将挤压机模筒预热至420℃-430℃之间；

步骤2：将棒料加热至低于液相线250℃-300℃后传送到挤压机模筒中；

步骤3：所述挤压机模筒的挤压比范围为95-105，根据单根100mm±10mm棒料的材料及出丝直径设定相应的挤压时间，挤压时间为单根棒料通过挤压机模筒的时间，挤压时间根据与单根棒料的材质及出丝直径的对应关系表查得，并保证挤压出丝速度为每分钟15m-25m：

步骤4：将从挤压机模筒中挤压出丝的钎料在隔离空气的环境下并在10s-15s内降温至20℃以下，从而得到成品钎料。

为使挤压机模筒能承受较大的压力及提高模筒的使用寿命，进一步：所述挤压模筒包括内筒及固套在所述内筒上的外筒，所述内筒与外筒之间的过盈配合的过盈量为0.03mm-0.05mm。所述内筒的材质为热模钢，所述外套的材质为H13，所述内筒和外筒的厚度根据承压大小及热传导效果等设置合适的厚度。

其中，在所述加压机模筒外固套有加热保温套筒，所述加热保温套筒内设有加热线圈。所述挤压机的挤压杆与挤压机模筒之间的配合间隙为0.08mm-0.10mm。配合间隙过大，进去配合间隙的空气越多，从而使得棒料上产生的氧化皮越厚，挤压过程中从配合间隙从掉出的氧化皮较多，降低生产效率；挤压间隙太小，氧化皮无法从配合间隙中掉出，从而影响成品率。

所述隔离空气的环境为微正压惰性气体腔室，从挤压机模筒中挤压出丝的钎料直接进入该微正压惰性气体腔室内并从该微正压惰性气体腔室内穿出，在所述微正压惰性气体腔室内设置有循环冷却水喷淋降温装置，用于对位于所述微正压惰性气体腔室内的钎料进行喷淋降温。所述循环冷却水喷淋降温装置中的冷却水水温为20℃-50℃，并在所述冷却水中添加氧化还原剂。20℃-50℃的冷却水对高温的成品钎料进行迅速降温，从而使得成品钎料的晶粒进一步细化，并保证成品钎料的韧性；即，冷却水的温度过高，成品钎料进一步的晶粒细化效果不明显，冷却水的温度太低，则会影响成品钎料的韧性。

所述棒料通过中频炉加热，并在加热到设定温度(即低于液相线250℃-300℃)后弹出并滑到挤压机上料槽中。所述挤压机为880吨卧式挤压机。

与现有技术相比，1.由于在大的挤压动力(挤压压力大于等于1250KN)情况下，挤压速度又是均衡的，配合合理科学的棒料挤压时的温度，产品钎料的晶粒度大大降低，对成品钎料的韧性大大提高，既便是成品钎料再被进一步拉丝生产，对次代产品的质量也有很大提高。

2.成品钎料表面无氧化，不用经过清洗工序，减少人员降低成本；不经过现有工艺的酸洗过程，减少环境污染，平均每100公斤成品钎料清洗下来的硫酸铜为1公斤，降低了损耗，提高了成品率。

通过加压温度、挤压时间和出丝速度的配合关系，调整加压机的挤压速度和挤压压力，从而保证棒料中的晶粒破碎细化并有序排列，从而提升成品钎料的晶粒细化程度和韧性，提升成品率和生产效率。

下表为本发明的试验记录表：

其它条件不变的情况下，调整模筒温度、棒料温度和挤压速度，如上表可以看出，通过本发明中的工艺，使棒料的晶粒度保持在60μm以内；另外，丝材晶粒过大，后续加工脆断较多；丝材晶粒细小，但挤压需压力过大，对设备不利。挤压速度和挤压比参数为经验、试验所得。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。