一种TU1无氧铜多股空心导线近终形连续熔铸制备工艺的制作方法

本发明涉及铜导线加工，特别是涉及一种tu1无氧铜多股空心导线近终形连续熔铸制备工艺。

背景技术：

1、无氧铜因其优异的导电性和导热性，被广泛应用于制造中大功率电机、变压器绕组及特种感应线圈的空心导线。目前，行业内生产tu1无氧铜多股空心绞线的工业化主流工艺普遍采用“挤压坯+多道次冷拉拔”的长流程模式。该传统工艺需依次经历电解铜熔炼、铸造实心铜锭、热挤压制空心挤压坯、多道次冷拉拔、多次中间退火、单根空心铜线精整及多股同心绞合等繁杂工序。这种生产模式存在诸多固有弊端：首先，冗长的工序链路导致生产周期长达7至12天，严重制约生产效率与设备周转率；其次，铜材在冷加工过程中硬化快，必须高频次配套保护性气氛退火，致使能耗与保护气耗材成本居高不下；同时，逐道拉拔换模、退火上下料等环节依赖大量人工操作，且模具磨损快、维保费用高，推高了整体制造成本。此外，反复的拉拔与退火处理易导致导线内部残余应力累积不均，引发成品绕制回弹及尺寸变形，晶粒组织的不均匀性也会造成导电率批次波动，加之穿模过程易产生缩颈、断丝等缺陷，导致物料损耗大、成材率偏低。虽然现有技术中存在铜连铸管坯技术，但其大多仅能成型单根粗铜管，后续仍需大量冷拔整形，并未从根本上缩短工艺流程，且常规连铸易形成粗大等轴晶，难以满足高纯无氧铜导体对电气性能的严苛要求。

2、因此，行业内亟需一种能够大幅缩减工序、降低成本并提升产品性能的新型制备工艺。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，提出了一种tu1无氧铜多股空心导线近终形连续熔铸制备工艺。

2、为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种tu1无氧铜多股空心导线近终形连续熔铸制备工艺，包括以下步骤：以高纯无氧电解铜为原料，在真空环境下熔炼并进行深度脱氧，控制铜液氧含量≤0.001%，完成后转入保护气氛下保温；将保温后的铜液恒温输送至结晶器并均分至多股型腔，建立温度梯度引导铜液沿轴向定向凝固，同步牵引一次性成型多根近终形空心铜坯束体；铸坯降温后进行整体微精整，控制塑性变形量使其不产生加工硬化；对多股铜坯进行同心绞合及表面钝化处理，得到成品。

3、可选的，所述在真空环境下熔炼的步骤中，真空度控制在0.08pa以下，熔炼温度为1100～1160℃；所述深度脱氧采用镁蒸汽气相脱氧。

4、可选的，所述恒温输送的步骤中，流道温度控制在1120℃，并通过闭环控制使得铜液液面波动在±1mm以内，各型腔铜液流速偏差＜1.5%。

5、可选的，所述多根近终形空心铜坯束体的规格配置为6股、12股、19股或37股同心排布结构。

6、可选的，所述成型后的空心铜坯内外壁表面粗糙度ra≤0.8μm。

7、可选的，所述定向凝固步骤后，空心铜线内部形成轴向连续柱状晶组织，成品导电率批次波动控制在±0.1%iacs以内。

8、可选的，所述铸坯降温至120～160℃后进行微精整，整体塑性变形量控制在1.5%以内。

9、可选的，所述表面钝化处理在氩气保护氛围内进行，形成致密超薄抗氧化膜。

10、本发明的有益效果在于，彻底摒弃了传统的单管挤压与逐根多级冷拔模式，采用多股同步一体熔铸成型技术，完全取消了繁琐的冷拉拔及工序间退火环节，使得单批次生产周期由数日大幅缩短至数十小时，极大提升了设备周转效率。在成本控制方面，工艺流程的简化大幅削减了人力需求，消除了高频退火带来的高能耗与保护气消耗，并以长效结晶芯轴替代了易损耗的拉丝模具，显著降低了综合生产成本。在产品质量方面，该工艺规避了多道次拉拔产生的断丝与划伤缺陷，显著提高了成材率；同时，定向凝固形成的轴向连续柱状晶组织与电流传输方向一致，有效降低了电子散射损耗，配合稳定的热场控制，大幅缩小了导电率的批次波动，提升了电气性能稳定性。此外，一体凝固成型消除了单根独立加工的应力差，显著降低了绕制回弹变形量，提升了成型精度；而镜面芯轴成型技术使得导线内壁光洁度优异，无拉拔沟壑，有效降低了水冷工况下的积垢速率，保障了设备长期换热性能的稳定性。

11、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

1.一种tu1无氧铜多股空心导线近终形连续熔铸制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种tu1无氧铜多股空心导线近终形连续熔铸制备工艺，其特征在于，所述在真空环境下熔炼的步骤中，真空度控制在0.08pa以下，熔炼温度为1100～1160℃；所述深度脱氧采用镁蒸汽气相脱氧。

3.如权利要求1所述的一种tu1无氧铜多股空心导线近终形连续熔铸制备工艺，其特征在于，所述恒温输送的步骤中，流道温度控制在1120℃，并通过闭环控制使得铜液液面波动在±1mm以内，各型腔铜液流速偏差＜1.5%。

4.如权利要求1所述的一种tu1无氧铜多股空心导线近终形连续熔铸制备工艺，其特征在于，所述多根近终形空心铜坯束体的规格配置为6股、12股、19股或37股同心排布结构。

5.如权利要求1所述的一种tu1无氧铜多股空心导线近终形连续熔铸制备工艺，其特征在于，所述成型后的空心铜坯内外壁表面粗糙度ra≤0.8μm。

6.如权利要求1所述的一种tu1无氧铜多股空心导线近终形连续熔铸制备工艺，其特征在于，所述定向凝固步骤后，空心铜线内部形成轴向连续柱状晶组织，成品导电率批次波动控制在±0.1%iacs以内。

7.如权利要求1所述的一种tu1无氧铜多股空心导线近终形连续熔铸制备工艺，其特征在于，所述铸坯降温至120～160℃后进行微精整，整体塑性变形量控制在1.5%以内。

8.如权利要求1所述的一种tu1无氧铜多股空心导线近终形连续熔铸制备工艺，其特征在于，所述表面钝化处理在氩气保护氛围内进行，形成致密超薄抗氧化膜。