真空熔煉氬氣保護(hù)單晶連鑄設(shè)備的研制及單晶銅制備.pdf

1、單晶連鑄技術(shù)是將定向凝固與連續(xù)鑄造相結(jié)合的一項(xiàng)新型材料近凈成形加工技術(shù)。在單晶連鑄過程中，金屬的凈化是影響鑄錠性能的一個(gè)重要因素。同時(shí)，對(duì)單晶連鑄各工藝參數(shù)的精確控制也是該技術(shù)的關(guān)鍵。本文根據(jù)單晶連鑄技術(shù)的基本原理，設(shè)計(jì)并制造了一臺(tái)橫引式真空熔煉氬氣保護(hù)單晶連鑄試驗(yàn)設(shè)備，旨在全面提高金屬材料熔煉保溫過程中的純度和對(duì)各工藝參數(shù)的控制精度。在本試驗(yàn)設(shè)備上成功制備出Φ6mm的單晶銅線材，并對(duì)試驗(yàn)制備的單晶銅線材的凈化效果和性能進(jìn)行了初步探討和

2、分析。 自行設(shè)計(jì)并制造了一臺(tái)橫引式真空熔煉氬氣保護(hù)單晶連鑄試驗(yàn)設(shè)備，配備了真空熔煉保溫系統(tǒng)以及工藝參數(shù)的PLC控制系統(tǒng)。成功實(shí)現(xiàn)了單晶連鑄試驗(yàn)過程中由真空狀態(tài)向氬氣保護(hù)狀態(tài)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)變，確保了單晶連鑄試驗(yàn)的順利進(jìn)行。 在本試驗(yàn)設(shè)備上成功連鑄出Φ6mm的單晶銅線材。制備工藝參數(shù)為：銅液溫度1135℃、鑄型型口溫度1108℃、連鑄速度20mm/min、冷卻距離25mm和冷卻水量621/h。 試驗(yàn)中制備出的單晶銅線材與熔

3、煉前的原材料1＃電解銅相比，含氫量降低了66.67％，含氧量降低了71.43％，分別達(dá)到1ppm和2ppm；雜質(zhì)總量降低89.77％；與實(shí)驗(yàn)室原單晶連鑄試驗(yàn)設(shè)備制備的單晶銅相比，雜質(zhì)總量降低了85.84％。 利用本試驗(yàn)設(shè)備制備的單晶銅鑄棒的伸長率和斷面收縮率分別比定向凝固多晶銅的伸長率和斷面收縮率提高了85.85％和34.79％；抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別降低15.52％和31.42％；電阻率降低10.5％；。證明本試驗(yàn)設(shè)備制備的單