铜合金带材和线材的光亮退火工艺

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铜合金常用的热处理方法有均质退火、无应力退火、再结晶退火、固溶和时效处理。为防止加工过程中氧化，节省酸洗成本，获得光亮表面，允许在保护气氛或真空炉中对铜合金带材、线材和盘管进行退火，即光亮退火。

空气中大量的O2、CO2和H2O会使铜合金表面氧化，在进一步加工前必须进行酸洗。在保护气氛中加热，可降低炉内氧含量，大大提高退火铜合金的表面质量。光亮退火工艺不需要酸洗设备，无环境污染，不会危害人员健康，减少金属损耗，节约成本，大大延长铜合金带材、线材、卷材的使用寿命。
 

保护气体

常见的保护气体有 O2、CO2、CO、H2、H2O 和 N2。其中，N2在热处理温度下可视为惰性气体，不参与化学反应，而O2、CO2和H2O为氧化性气体，CO、H2为还原性气体。反应中铜表面氧化的主要成分是O2和H2O。氧与铜、锌反应生成金属氧化物。方程式为 4Cu + O₂ ==== 2Cu₂O。

保护气氛中极少量的氧气足以氧化铜和锌。铜合金光亮处理炉内含氧量必须小于1ppm，否则合金表面会氧化。因为水蒸气在加热时能氧化含锌、铝、铅、锡、铍等的铜合金，而且温度越低，氧化越明显。因此，炉内气氛必须保持在-60℃以下。

铜合金热处理使用的主要保护气氛为：高纯氮气、净化放热气氛、氮气、氨分解气；纯氢等。其中，高纯氮气本身没有还原能力，净化放热气氛和氮基气氛中的还原气氛CO和H2较少，还原电位低，不适合光亮处理。铜合金。目前，保护气氛主要是氨分解气和纯H2。氨分解气75%为H2，其余25%为N2。这是因为H2比氮气具有良好的还原性和优异的传热性能，高速的温度一致性和快速冷却也相应地提高了生产率；随着传热效果的变化，装料温差减小，粘连现象减少。氢气密度极低，可大大降低单位能耗和热风循环阻力，降低炉台强循环电机噪音，保持在85dBA以下。

润滑剂

润滑剂在实现良好的光亮退火效果方面也起着重要作用。首先，它必须完全蒸发，不能从一尘不染的加热过程中去除氧气，否则氧气会与保护气体中的氢气反应形成蒸汽，降低还原电位。其次，在铜带冷轧中，使用矿物油和乳化液作为润滑剂。乳化液的特点是冷却效果好，可以获得大量微量压力，使高速轧制成为可能，提高生产率，但乳化液存在杂质多，易被侵蚀的缺陷，因此乳化液轧带必须在短时间内退火，否则会被腐蚀。目前，低粘度矿物油因杂质少，加热后挥发，被称为主要润滑剂，

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光亮退火设备

铜合金带材、线材、卷材光亮退火加工设备主要是钟罩式退火炉。该工艺不仅要获得光滑的表面和合适的机械性能，而且无粘胶现象，这对退火设备的性能和结构提出了更高的要求。

• 炉温均匀性好

退火设备必须有很好的炉温均匀性，才能准确控制铜合金的退火温度。罩式退火炉具有强对流循环系统，有效的循环风机，风量大，风压高，风速快，换热效果好，炉温均匀度小于±5℃，使所有炉料得到均匀机械值和过程值。同时缩短了退火时间，提高了生产效率。

• 密封性好

工作负载空间是一个全金属外壳。借助炉膛法兰和内盖法兰之间的水冷橡胶密封，循环风机装置实现了绝对的真空密封空间。风机轴无机械密封，不存在泄漏的可能。因此，在整个退火过程中，保护气氛的露点可以保持在-60℃，这使得光亮退火铜合金成为可能。

首先应抽真空，然后通氮气吹扫，使工作空间内的气氛尽可能纯净，即含氧量尽可能低。测试工作空间的密封性，找出泄漏点，以免空气和氢气混合。这种真空工艺对于铜合金线材和管材来说是必不可少的。在退火过程中，整个加热阶段通过保护气氛而不是真空进行清洁。因为保护气氛比真空能更有效地去除蒸发的润滑剂，保证退火工件表面光洁。

• 独特的组合冷却系统

一般来说，每套罩式炉配备两个炉膛，一个加热罩和一个冷却罩。为了获得最佳效益，炉子冷却时间必须短于加热时间，以便在下一个循环的冷却、卸载、加载和退火结束时有足够的时间进行真空置换。

配备高效强对流循环风机，对流换热率大大提高，在加热、保温、冷却等退火过程中大大缩短炉膛时间。此外，风/水组合冷却系统，不仅在冷却开始时，冷却罩鼓风机吸入的空气喷洒在内罩表面，一直将内罩冷却至200℃以下，然后喷水装置开始工作，在内罩上喷水，直到冷却结束。不仅延长了内盖的使用寿命，而且大大缩短了冷却时间。

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