铜棒生产工艺小科普

铜棒作为铜加工材品种之一，具有良好加工性能，分为黄铜棒，紫铜棒以及特殊合金棒。本文主要向大家讲述黄铜棒生产工艺。

黄铜棒是铜锌合金棒，按照工艺可划分为连铸棒与挤压棒；按照形状可以分为圆形棒、六角棒、方形棒、矩形棒和异型棒，通常呈直条状供货。黄铜棒的牌号居多，比如国牌H65、H62、HPb59-1、HPb58-2等都是不同种类的黄铜牌号，其中铜锌铅铁等金属含量各不相同，每种铜棒都有其特殊用途。另外每个国家的牌号都不同，像日本的C3604、C3771，美国的C37700、C36000、C37100，欧洲的CW617N、CW602N，以及我国市场常用的企业标准A、B、C棒。

黄铜棒生产原料主要是废杂铜，当下比较普遍的熔炼废杂铜的设备有无芯感应电炉和有芯感应电炉两种。无芯感应电炉具有加热速度更快、更容易更换合金品种的特点，适用于高熔点、多品种铜及合金。有芯感应电炉具有生产效率高、热效率高的特点，适用于连续化熔炼单一品种的铜及铜合金。除了废铜，现在有厂家使用铜锭作为生产原料，这也是因为我国环保标准逐渐提高，但是因为铜锭还需进行二次熔炼，因此成本较高。

在配料时，应该对某些熔炼损失比较大元素进行适当预补充。与金属铜相比，金属锌与氧的亲和力更大，因此需要按照锌的烧损率提前补充一定量的锌。

在生产连铸棒之前需要将原料倒入熔炼炉化成铜水，然后倒入保温炉，经过石墨结晶器将熔体牵引出来，制作形成相应大小的铸坯。铜合金水平连铸保温炉直接连接结晶器，一般情况下结晶器的内衬会采用石墨材质，因为石墨具有耐高温、和多数铜合金熔体不起反应的特点，并且具有良好的导热性、润滑性。结晶器水平安置，铸锭从水平方向牵引成型。30mm以上的铸坯在牵引出来之后呈直棒状态，30mm以下的呈盘卷状。随后要对铸坯进行拉伸，通过拉伸工序，可以使制品的外形、尺寸符合要求，常见的拉伸设备有链式拉伸机与圆盘拉伸机，链式拉伸机适用于直条铸坯拉伸，圆盘拉伸机为盘卷拉伸设备。拉伸后就要进行扒皮，将表面黑色的氧化层剥掉，之后经过抛光，此时的铜棒已经是完成品。在定尺切割（尺寸有5-25米不等）与平头后即可包装售卖。相比于挤压棒，连铸棒的生产工艺更简单且成本低廉。

与连铸棒不同的是，挤压棒的生产原料是铸锭，它是将熔化的铜水倒入可以重复使用的铸模中制造出来的，待凝固之后，这些铸锭将被进一步机械加工。

在挤压之前需要将铸锭加热，当下有感应加热与梯度加热两种方式，需要将铸锭提前加热至570-950℃才能进行下一道工序，但挤压时挤压筒的加热温度通常只有400-450℃，二者存在温差，如果挤压时速度太慢将会引起铸锭表面降温过快，致使金属流动不均匀性增加，从而导致挤压负荷上升，甚至产生闷车现象，因此铜及铜合金一般采用较高速度进行挤压，挤压速度在50mm/s以上。

挤压成型之后需要将铜棒进行拉伸，使其尺寸和精度进一步提高，表面光洁度更好。拉伸后对铜棒进行退火，退火也叫热处理，因为铜棒拉伸后会产生晶粒导致间隔变形，热处理可以使晶粒再次结晶，结晶后又可以拉伸，如此反复循环。热处理后表面会氧化，要进行清洗与矫直，平头倒角之后即可进行包装与售卖。

水平连续铸造方法的优点在于工序短、制造成本低、生产效率高，是铜棒的主要生产方式但其缺点在于适用的合金品种比较单一，而且锭坯横截面结晶组织上下均匀性不易控制。挤压生产可以提高铜棒的变形能力、充分发挥其塑性，使得生产出来的铜棒质地均匀性能优良，而且生产灵活性大，只需更换模具就可以在同一台设备上生产形状、尺寸规格和品种不同的产品。