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稀土添加剂在上引铸造无氧铜杆工艺中的应用 廖乐杰*　张　钊　张小剑 摘　要　简述了稀土添加剂在上引铸造无氧铜杆中的工艺试验，讨论了稀土添加剂在上引无氧铜杆中的作用及其应用效果。关键词：稀土添加剂　上引铸造　无氧铜杆　应用效果 Application of RE-Addition to Oxygen Free Copper Bar by Up-Casting Liao Lejie(Ganzhou Sanjiang Special Alloy Ltd. Co.)Zhang Zhao(Zhuzhou Special Electro-Magnetic Wire Plant)Zhang Xiaojian(Ningbo Jintian Copper Group Co.) ABSTRACT　Technological experiment of RE-addition to oxygen free copper bar by up-casting was introduced. The effect and applicable benefit of RE-addition to oxygen free copper bar by up-casting was discussed.Key Words:RE-Addition, Up-Casting, Oxygen Free Copper Bar, Applicable Benefit 　　上引铸造无氧铜杆由于具有投资少、上马快、生产工序简化等特点，近年来发展迅速\.目前，国内已有100多条生产线相继投入使用。然而，由于设备、工艺、原材料、生产环境以及潮湿气候等方面的影响，上引无氧铜杆很容易产生气孔、夹渣、晶粒粗大等缺陷，这些缺陷的存在不仅直接影响铸杆的导电性能，严重时将造成铸杆断裂，致使上引过程无法进行。通过在上引铸造无氧铜杆中加入稀土添加剂的工艺试验，着重考察其对上引铸造无氧铜杆的作用及其应用效果。 1　试验条件及试验方法 1.1　试验条件 　　本试验为工业性试验，在3.0 t级上引铸造φ14.6 mm无氧铜杆的生产线上进行。 1.2　试验方法 　　为了便于考察稀土添加剂在上引铸造无氧铜杆中的作用，试验的炉料全部采用紫杂铜。也使用废旧紫铜线、漆包线，而不使用电解铜作为原料。　　稀土添加剂的加入方法为：采用铜杆夹持稀土添加剂，并将其插入熔炼炉中，熔化后用青木搅拌，加入方式为连续加入，即每小时加入量为0.22～0.3 kg，熔炼炉与保温炉均用木炭覆盖，其上引无氧铜杆的工艺参数如表1所示。 表1　上引铸造无氧铜杆工艺参数Table 1　Technic parameters for oxygen free copper bar by up-casting 铸造温度/℃ 铸造速度/mm/min-1 冷却水压/MPa 1 155～1 165 250～260 0.2～0.3 　　在生产过程中取样，检查无氧铜杆的内部组织，并测试产品的力学性能及导电性能等技术指标。 2　试验结果及讨论 2.1　试验结果 　　在上引铸造无氧铜杆中加入适量稀土添加剂后，铸杆的晶粒得到了显著的细化，且基本上消除了柱状晶区，即大部分为细小致密的等轴晶；其无氧铜杆的导电率、力学性能均获得了不同程度的提高和改善，与未加入稀土添加剂的无氧铜杆比较如表2所示。 表2　加入稀土添加剂前后的无氧铜杆力学性能及导电性能Table 2　Mechanical properties and electroconductivity of oxygen free copper bar before and after RE-addition 稀土添加剂/% 规格/mm 状态 σ/MPa δ/% 导电率/IACS 0.1～0.150 φ8φ8 YY 380.28368.12 18.6416.24 97.4195.24 2.2　分析与讨论 2.2.1　稀土添加剂对上引无氧铜杆的除气作用　　上引铸造无氧铜杆的基本过程如图1所示。即熔炼炉中的铜液由过槽移至保温炉，在保温炉的上方接入石墨结晶器，并在一定的牵引力作用下，铜液上引至结晶器而凝固成杆，这便是上引铸造无氧铜杆的基本原理。由此可见，与一般的敞流浇铸比较，上引铸造由于其密封性能较好，因此从环境中吸收气体的可能性很小，所以一般来说无氧铜杆的含气量较少。然而，从图1中也不难看出，一旦气体进入保温炉中却又很难排出，一般呈分散气孔的形式存在于铸杆中，所以在上引铸造过程中必须杜绝气体进入熔体。但在实际生产中要做到这一点是不大可能的，因为气体来源于氢气、氧气、水蒸气、一氧化碳以及二氧化碳等，它们既可随炉料带入；也可由工艺操作不当而引起。由此可见，在上引铸造中除了加强