本發明涉及一種銅線加工工藝，屬于金屬加工技術領域。
背景技術：
無氧銅具有很高的電導率，很好的變形性能，較好的熱導率，由于其特有的性質，無氧銅在很多尖端技術領域或者民用商品中高檔的元器件領域，具有很廣泛的應用，如高頻波導管，粒子加速器的腔體，電子射線管，音箱發燒線等等。國標TU0無氧銅和美標C10100無氧銅都是高級別的銅材，電導率為IACS 101％，剩余電阻率為200。在超級導體電纜、粒子加速器元器件等高端導線應用上，更高電導率的無氧銅成為主要研究方向，目前無氧銅電導率可達IACS 102％。
銅電導率的提高與降低銅材內的氧氣含量、金屬雜質含量以及改善晶體結構有關，其中，對電導率影響最大的是氧氣和鐵雜質的含量。銅中鐵雜質可以通過電解來降低，然而，電解的過程易把氧氣帶入沉積的銅粉內；同時，氧氣在銅液的溶解度也很高，在熔化銅的過程中氧氣也很容易進入銅液中，導致鑄錠的銅材的含氧量很高，一般可達幾百的ppm，使電導率在IACS 100％以下。為了去除銅液中的氧，行業內一般的做法是在銅液表面覆蓋木炭及石墨鱗片，以木炭作為還原劑，雖然可以吸收銅液中的氧，而且木炭混入銅液中，碳存在于銅線中會影響銅線導電性，石墨雖然有良好的導電性，但是石墨活性低，較難置換銅中的氧，所以才木炭及石墨鱗片混用，因此熔爐過程中不能高速攪拌，高速攪拌木炭和石墨會進入銅液中，影響銅產品質量，工藝控制難度高。
磷是元素周期表中第15號元素，它的名字出現于一系列磷化物中。磷自身可視為化學物質的原型。黑磷是白磷的一種穩定狀態，得名于其獨特的顏色。黑磷是一種半導體，價格低廉，可投入大量生產。黑磷與石墨烯的明顯差別在于它擁有自然能隙，可自由調節電流的通過或關閉。黑磷具有良好的導電性，其導電性比銅還好，黑磷可置換銅液中的氧形成五氧化二磷，五氧化二磷在300℃會升華，所以黑磷氧化產物不會停留在銅液中，未氧化的黑磷可改善銅的導電性。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種高純高導無氧銅線加工工藝，以獲得高純度高電導率的銅線，它相較于木炭及石墨鱗片還原法，更容易控制。
本發明是通過下述技術方案來實現的。一種高純高導無氧銅線加工工藝，其特征在于包括如下步驟：
(1)、選用高純電解銅為原料，將電解銅預熱烘干后在熔煉裝置中進行熔化，熔煉裝置包括熔煉爐、保溫爐，熔煉爐上安裝在線除氣裝置和鼓氣裝置，鼓氣裝置包括深入銅液中的多孔陶瓷攪拌槳，多孔陶瓷攪拌槳通過電機驅動，多孔陶瓷攪拌槳連通進氣管道，進氣管道上安裝黑磷粉計量添加裝置；通過進氣管道向銅液內充入99.999％的氬氣或氮氣，同時伴隨氣體加入黑磷粉，黑磷粉的添加量為銅液質量的0.02到0.1％；熔煉爐溫度為1150℃～1160℃；
(2)、熔煉后的銅液轉入保溫爐，保溫爐的溫度為1140℃～1150℃，保持銅液表面為真空狀態；將結晶器插入銅液中，銅液進入結晶器中成型形成無氧銅鑄坯，采用上引連鑄機進行引拉，獲得無氧銅坯料；
(3)、連續擠壓生產無氧銅桿料：以步驟(2)生產的無氧銅坯料為原料，采用連續擠壓工藝生產銅桿；
(4)、連軋機組：連續擠壓后的無氧銅桿再繼續連軋，通過6～12機架的連軋機組，將銅桿料軋制成線坯；
(5)、拉拔機組：將連續軋制的線坯經過拉模獲得要求名義尺寸。
步驟(3)中，連續擠壓機轉速為4～10r/min，銅桿擠出速度：6～15m/min，連續擠壓采用多級擴展變形的模腔和模具，所述的多級擴展變形的模腔和模具，包括由腔體面板和蓋板組成的擴展腔，墊片和模具安裝于擴展腔內；墊片安裝在模具的上部并呈喇叭狀多級擴展，無氧銅桿擠出模具后經真空防氧化管及水槽冷卻、吹干后卷取。
具體的，所述多孔陶瓷攪拌槳的內部設有進氣通道，多孔陶瓷攪拌槳浸入銅液的部分設有連通進氣通道和表面的小孔。
具體的，結晶器水壓2～4MPa，結晶器出水溫度控制在25℃～50℃。
具體的，進氣管道的氣源出口壓力0.5MPa，流量1～1.25Nm3/n。
進一步的，所述在線除氣裝置是一個抽氣裝置，安裝于熔煉爐頂部，抽走氧化后的五氧化二磷，所述在線除氣裝置連接一個冷卻裝置或水浴裝置。
本發明的技術效果：1、采用黑磷粉作為還原除氧材料，加料方便，容易控制，可快速攪拌，提高效率，并且副產物便于回收，降低排放。2、產品氧含量低至5PPM，利于提高導電率。3、坯料無需加熱，無間斷連續生產，金屬受力狀態好，組織致密。4、通過連續軋制可得到細小的等軸晶粒，進一步改善組織結構，坯料內部組織致密，能克服上引工藝組織疏松的弊病，提高強度。5、所得無氧銅線平順性好，耐磨性和抗蠕變能力強。
具體實施方式
下面結合具體的實施例來對本發明的技術方案作進一步的闡述。
實施例1
一種高純高導無氧銅線加工工藝，包括如下步驟：
(1)、選用高純電解銅為原料，將電解銅預熱烘干后在熔煉裝置中進行熔化，熔煉裝置包括熔煉爐、保溫爐，熔煉爐上安裝在線除氣裝置和鼓氣裝置，鼓氣裝置包括深入銅液中的多孔陶瓷攪拌槳，多孔陶瓷攪拌槳通過電機驅動，多孔陶瓷攪拌槳的內部設有進氣通道，多孔陶瓷攪拌槳浸入銅液的部分設有連通進氣通道和表面的小孔，多孔陶瓷攪拌槳連接進氣管道，進氣管道上安裝黑磷粉計量添加裝置；通過進氣管道向銅液內充入99.999％的氬氣或氮氣，進氣管道的氣源出口壓力0.5MPa，流量1～1.25Nm3/n；同時伴隨氣體加入黑磷粉，黑磷粉的添加量為銅液質量的0.02％；熔煉爐溫度為1150℃～1160℃。因為黑磷粉不影響銅的導電性，所以可以將黑磷粉和保護氣體(氬氣或氮氣)一起沖入銅液中，快速攪拌，大大提高除氧效率，黑磷氧化形成的五氧化二磷升華，經由在線除氣裝置排出，所述在線除氣裝置是一個抽氣裝置，安裝于熔煉爐頂部，抽走氧化后的五氧化二磷。
(2)、熔煉后的銅液轉入保溫爐，保溫爐的溫度為1140℃～1150℃，保持銅液表面為真空狀態；結晶器水壓2～4MPa，結晶器出水溫度控制在25℃～50℃，將結晶器插入銅液中，銅液進入結晶器中成型形成無氧銅鑄坯，采用上引連鑄機進行引拉，獲得無氧銅坯料；采用這種方法熔煉，上引得到的無氧銅鑄坯氧含量低至5PPM，有利于提高導電率。
(3)、連續擠壓生產無氧銅桿料：以步驟(2)生產的無氧銅坯料為原料，采用連續擠壓工藝生產銅桿；連續擠壓機轉速為4～10r/min，銅桿擠出速度：6～15m/min，連續擠壓采用多級擴展變形的模腔和模具，所述的多級擴展變形的模腔和模具，包括由腔體面板和蓋板組成的擴展腔，墊片和模具安裝于擴展腔內；墊片安裝在模具的上部并呈喇叭狀多級擴展，無氧銅桿擠出模具后經真空防氧化管及水槽冷卻、吹干后卷取。參與這種方法，坯料無需加熱，無間斷連續生產，金屬受力狀態好，組織致密，并且擠壓過程中不會氧化，
(4)、連軋機組：連續擠壓后的無氧銅桿再繼續連軋，通過6～12機架的連軋機組，將銅桿料軋制成線坯；通過連續軋制可得到細小的等軸晶粒，進一步改善組織結構，坯料內部組織致密，能克服上引工藝組織疏松的弊病，提高強度。
(5)、拉拔機組：將連續軋制的線坯經過拉模獲得要求名義尺寸。所得無氧銅線產品平順性好，耐磨性和抗蠕變能力強。
實施例2
一種高純高導無氧銅線加工工藝，包括如下步驟：
(1)、選用高純電解銅為原料，將電解銅預熱烘干后在熔煉裝置中進行熔化，熔煉裝置包括熔煉爐、保溫爐，熔煉爐上安裝在線除氣裝置和鼓氣裝置，鼓氣裝置包括深入銅液中的多孔陶瓷攪拌槳，多孔陶瓷攪拌槳通過電機驅動，多孔陶瓷攪拌槳的內部設有進氣通道，多孔陶瓷攪拌槳浸入銅液的部分設有連通進氣通道和表面的小孔，多孔陶瓷攪拌槳連接進氣管道，進氣管道上安裝黑磷粉計量添加裝置；通過進氣管道向銅液內充入99.999％的氬氣或氮氣，進氣管道的氣源出口壓力0.5MPa，流量1～1.25Nm3/n；同時伴隨氣體加入黑磷粉，黑磷粉的添加量為銅液質量的0.05％；熔煉爐溫度為1150℃～1160℃。因為黑磷粉不影響銅的導電性，所以可以將黑磷粉和保護氣體(氬氣或氮氣)一起沖入銅液中，快速攪拌，大大提高除氧效率，黑磷氧化形成的五氧化二磷升華，經由在線除氣裝置排出，所述在線除氣裝置是一個抽氣裝置，安裝于熔煉爐頂部，抽走氧化后的五氧化二磷，所述在線除氣裝置連接一個冷卻裝置，使五氧化二磷冷卻后直接沉降不會污染大氣，如果以木炭作為還原劑，則木炭氧化形成二氧化碳，不符合節能減排的精神。
(2)、熔煉后的銅液轉入保溫爐，保溫爐的溫度為1140℃～1150℃，保持銅液表面為真空狀態；結晶器水壓2～4MPa，結晶器出水溫度控制在25℃～50℃，將結晶器插入銅液中，銅液進入結晶器中成型形成無氧銅鑄坯，采用上引連鑄機進行引拉，獲得無氧銅坯料；采用這種方法熔煉，上引得到的無氧銅鑄坯氧含量低至5RRM，有利于提高導電率。
(3)、連續擠壓生產無氧銅桿料：以步驟(2)生產的無氧銅坯料為原料，采用連續擠壓工藝生產銅桿；連續擠壓機轉速為4～10r/min，銅桿擠出速度：6～15m/min，連續擠壓采用多級擴展變形的模腔和模具，所述的多級擴展變形的模腔和模具，包括由腔體面板和蓋板組成的擴展腔，墊片和模具安裝于擴展腔內；墊片安裝在模具的上部并呈喇叭狀多級擴展，無氧銅桿擠出模具后經真空防氧化管及水槽冷卻、吹干后卷取。參與這種方法，坯料無需加熱，無間斷連續生產，金屬受力狀態好，組織致密，并且擠壓過程中不會氧化，
(4)、連軋機組：連續擠壓后的無氧銅桿再繼續連軋，通過6～12機架的連軋機組，將銅桿料軋制成線坯；通過連續軋制可得到細小的等軸晶粒，進一步改善組織結構，坯料內部組織致密，能克服上引工藝組織疏松的弊病，提高強度。
(5)、拉拔機組：將連續軋制的線坯經過拉模獲得要求名義尺寸。所得無氧銅線產品平順性好，耐磨性和抗蠕變能力強。
實施例3
一種高純高導無氧銅線加工工藝，包括如下步驟：
(1)、選用高純電解銅為原料，將電解銅預熱烘干后在熔煉裝置中進行熔化，熔煉裝置包括熔煉爐、保溫爐，熔煉爐上安裝在線除氣裝置和鼓氣裝置，鼓氣裝置包括深入銅液中的多孔陶瓷攪拌槳，多孔陶瓷攪拌槳通過電機驅動，多孔陶瓷攪拌槳的內部設有進氣通道，多孔陶瓷攪拌槳浸入銅液的部分設有連通進氣通道和表面的小孔，多孔陶瓷攪拌槳連接進氣管道，進氣管道上安裝黑磷粉計量添加裝置；通過進氣管道向銅液內充入99.999％的氬氣或氮氣，進氣管道的氣源出口壓力0.5MPa，流量1～1.25Nm3/n；同時伴隨氣體加入黑磷粉，黑磷粉的添加量為銅液質量的0.1％；熔煉爐溫度為1150℃～1160℃。因為黑磷粉不影響銅的導電性，所以可以將黑磷粉和保護氣體(氬氣或氮氣)一起沖入銅液中，快速攪拌，大大提高除氧效率，黑磷氧化形成的五氧化二磷升華，經由在線除氣裝置排出，所述在線除氣裝置是一個抽氣裝置，安裝于熔煉爐頂部，抽走氧化后的五氧化二磷，所述在線除氣裝置連接一個水池溶于水形成硫酸，不會污染大氣。
(2)、熔煉后的銅液轉入保溫爐，保溫爐的溫度為1140℃～1150℃，保持銅液表面為真空狀態；結晶器水壓2～4MPa，結晶器出水溫度控制在25℃～50℃，將結晶器插入銅液中，銅液進入結晶器中成型形成無氧銅鑄坯，采用上引連鑄機進行引拉，獲得無氧銅坯料；采用這種方法熔煉，上引得到的無氧銅鑄坯氧含量低至5PPM，有利于提高導電率。
(3)、連續擠壓生產無氧銅桿料：以步驟(2)生產的無氧銅坯料為原料，采用連續擠壓工藝生產銅桿；連續擠壓機轉速為4～10r/min，銅桿擠出速度：6～15m/min，連續擠壓采用多級擴展變形的模腔和模具，所述的多級擴展變形的模腔和模具，包括由腔體面板和蓋板組成的擴展腔，墊片和模具安裝于擴展腔內；墊片安裝在模具的上部并呈喇叭狀多級擴展，無氧銅桿擠出模具后經真空防氧化管及水槽冷卻、吹干后卷取。參與這種方法，坯料無需加熱，無間斷連續生產，金屬受力狀態好，組織致密，并且擠壓過程中不會氧化，
(4)、連軋機組：連續擠壓后的無氧銅桿再繼續連軋，通過6～12機架的連軋機組，將銅桿料軋制成線坯；通過連續軋制可得到細小的等軸晶粒，進一步改善組織結構，坯料內部組織致密，能克服上引工藝組織疏松的弊病，提高強度。
(5)、拉拔機組：將連續軋制的線坯經過拉模獲得要求名義尺寸。所得無氧銅線產品平順性好，耐磨性和抗蠕變能力強。
上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并加以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍，凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。