新铜杆工艺文件
无锡市申环铜业有限公司
文件编号： SHJS-03-2008
版本号： 01
总页数： 12
密级：秘密
铜连铸连轧工艺文件
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会签：
审核：
批准：
2008年9月20发布 2008年10月01实施
无锡市申环铜业有限公司
目录
一、检验规范1-2
二、产品工艺流程图 3
三、各道工序工艺规范
1、煤气制备工序工艺规范4-5
2、熔炼工序工艺规范6-7
3、铸造工序工艺规范8-9
4、轧制工序工艺规范10-11
检验规范
1、产品执行标准
本产品执行GB/T 3952-2008《电工用铜线坯》标准
2、产品型号、状态、规格
本产品为热态铜线坯型号：，T2 R Φ8㎜
3、产品化学成分要求
其化学成分应符合表1的要求
4、铜杆直径偏差
铜杆直径偏差应符合表2的要求
5、机械性能和电性能
电工圆铜杆的机械性能和电性能应符合表3的要求
6、铜杆表面质量
6.1 铜杆应圆整，表面均匀。
6.2 表面应清洁，不应有摺边、飞边、裂纹、夹杂物及其它对使用有害的缺陷。
7、扭转性能
热态铜线坯型号：，T2 R Φ8㎜正转转数25转，反转转数不少于20 转。
8、试验方法
8.1产品的试验方法按GB/T3952-2008标准第4项要求进行。
8.2其中扭转性能试验定期委托具有法定资质的权威机构检测。
8.3其它性能的试验，若用户有要求并在合同中注明的可双方协商委托由具有法定资质的权威机构检测，并出具检测报告。
9、检验规则
按GB/T3952-2008标准第5项全部规定要求执行。
10、包装出厂
10.1每卷线坯要挂有标签（内容要符合GB/T3952-2008第6项要求）
10.2要成卷包装，捆扎良好。或按双方协意规定的包装方法。
11、其它事项
凡本检验规范未涉及的事项，都以GB/T3952-2008标准相关条款规定要求执行。
铜连铸连轧工艺
流程图
煤气制备工序工艺规范
1、使用范围
本工艺规范适用于铜连铸连轧煤气制备工序。
2、工艺规范
2.1 操作前准备工作
2.1.1上班前应穿戴好劳动防护用品。
2.1.2点火前全面检查设备、管道、仪表，机电设备要进行空运转连续运行不小于2小时。
2.1.3检查各部位内密封、探火孔封和水封情况。
2.1.4打开煤气放散阀和水封旋风除尘器的隔离水封。
2.1.5向炉内鼓风10分钟驱除炉内潮气，然后打开吸风阀及炉体入孔、探火盖等。
2.1.6向炉内装粒度为13～25或25～50mm含碳量小于20%的炉渣，高出风帽150mm，转动一
下灰盘，再鼓风2分钟。
2.1.7从入孔装入木材等（长度不超过800mm，直径不大于150mm）约300公斤，中央要留风
道，木材上要铺木花、碎柴等易燃引火物，用蘸了机油的棉花团从入孔点燃（或从六个探火孔点燃）。
2.2 煤气制备
2.2.1铺炉及点火
用粒度为30～70mm的炉渣铺炉至炉渣高出风汽帽子100mm左右并推平，放入木材等引火物，打开排空管钟罩阀从炉门处点火，引火物燃旺后，加入少量煤并启动鼓风机，逐步加煤使全炉膛均匀着火，此时可封炉门改由炉顶加煤，为防止炉门漏烟可在关闭前先在四周涂一层耐火泥。（此操作应特别注意全炉膛是否均匀着火，如有局部地方未燃，应及时返工处理，否则将对煤气质量有极大影响，甚至使煤气不能点燃。）
2.2.2料层的培养
点火后继续加煤，同时送入水蒸汽，开始产生煤气，要达到正常的产量必须有合理的料层高度。料层自上而下分为五层：
1、灰层：高度100～250mm ;中灰150～250mm，边灰100～250mm。
2、氧化层：高度100～200mm，温度1000～1100℃。
3、还原层：高度 400～500mm，温度 800～1000℃。
4、干馏层：高度100～150mm，温度 550～800℃。
5、干燥层：高度100～150mm，温度 450～550℃。
料层总高度一般控制在1100～1200mm范围内，料层表面应为暗红色且有均匀的黑斑点，不应有冒火现象。注意保持风帽上的灰渣不低于100mm；料层总高度不大于1.2m。
通过适当的加煤、出渣、鼓风等操作，使料层培养成上述五层，处于最佳产气状态，加煤应做到勤、少、匀，落煤栓打开的要小，使煤均匀散布，防止一个方向落煤太少，煤的粒度要大，要求产气量小时，料层应控制得高些，反之则可低些。
煤气正常的出口温度为450～550℃，如果温度过高可能是料层过薄或烧穿，会造成煤气含量增大，质量下降，料层过薄可直接加煤，料层过高时，应先出渣再加煤，如中CO
2
和水蒸汽的含量增大，质量同样下降，此时可增加一次风压果煤气温度过低，其中CO
2
力，降低一次风温度以提高炉温。混合气饱合温度在55—65℃。
2.2.3鼓风
一次风中的氧气应该在氧化层中和碳元素化合成CO并且使氧化层的高度和温度达到上
节所述的要求，为此应该根据炉膛直径和气化强度来调整一次风压，一次风压一般在100～1000Pa的范围内。
一次风的温度决定了其中水蒸汽的含量，一次风温为5～35℃，所用的煤灰粉熔点较低，容易结渣时，应选用较高的温度，使氧化层温度控制在下限以防止结渣。
2.2.4出渣及打钎
根据所用煤粉的多少决定出渣的时间间隔，以保持料层的合理高度，出渣机转动灰盘，出灰板自动将炉渣铲起，此时应人工辅助将炉渣扒出灰盘之外，以免堆积过高落入出灰板，如果料层鼓风情况均正常，而加热炉的烧嘴喷火无力且火色偏红，说明煤气不足，炉内可能结渣或有悬料现象，应及时打钎恢复。
2.2.5停炉
停炉前0.5～1小时停止加煤，停炉前首先打开排空管将煤气排尽，然后先关二次风，再关一次风，同时关闭蒸汽阀门，断开电气控制柜总电源，关闭煤气水封阀门。
熔炼工序工艺规范
1、使用范围
本工艺规范适用于铜连铸连轧熔炼工序。
2、工艺规范
2.1 操作前准备工作
2.1.1正确穿戴好劳动保护用品。
2.1.2检查设备电气系统和其它部位。
2.2 熔炉操作规范
2.2.1加料（约8~10小时）
如是废铜，要先清除其中的杂质（如黄铜，土块，石头，过多的塑料，铁丝等）后，打包成长方形块状，以方便加入。加料时用人工或加料机加入，先装松散料，后装大块料，每次最大装入量占炉膛高度的1/2至2/3。要保证燃料和炉气流动的顺畅。第一次只加50%~70%，待炉料熔化平后，再装第二次或第三次。
2.2.2熔化（约2小时左右，温度在1170~1190℃）
在熔化期，炉内要保持较高温度，供应足够的热量，使炉料迅速熔化。控制炉内压力为微负压，即-10~-30Pa。要及时清除炉壁上过多的挂渣，但注意不能损坏炉壁。
2.2.3吹氧（约2小时左右，温度在1180~1190℃）
用包有耐火材料的铁管插入熔池，鼓入压缩空气进行氧化，并同时加石英砂和石子进行造渣。吹氧管插入角度为30~45°，插入深度为熔池深度的1/2~2/3，鼓风压力为0.3~0.5MPa。吹氧过程约2个小时左右，吹氧同时加石英砂和石子（配比见附表），结束后出渣。
氧化初期，炉膛火焰温度应控制在1175~1190℃，将铜液温度提高到1180℃以上，以使炉底提高温度，熔化粘结于炉底的冷铜、冷渣。氧化结束，铜液含硫较高时，可停火，大风降温3~5min，将铜液温度降到1150~1180℃，以加速排硫。
氧化结束要取样看样，如有条件应取样进行炉前快速分析，确定氧、硫及杂质含量。铜液的氧化程度，是根据粗铜杂质含量来确定的。杂质含量低，仅只需要脱硫时，含氧不应超过0.5%。杂质含量高，需要进行杂质作业时，也应尽量控制氧含量，不要超过饱和浓度。
2.2.4扒渣
待料全部熔化后，铜液温度控制在1180℃时开始扒渣，扒渣要保证干净彻底。
在杂质含量高时，可采用多次造渣、多次扒渣。第一次造渣加入熔剂总量的40%~50%，第二次造渣加入30%~40%，第三次加入余量。多次造渣的目的，是降低渣中杂质浓度，改变杂质在渣与铜之间的平衡关系，以达到降低铜液中杂质含量，提高除杂质的效果。多次造
渣消耗费时间较长，铜液容易过度氧化。含氧过高时，在两次造渣之间应适当还原1~2次，以将铜液含氧降到0.5%以下，减少Cu2O的造渣损失。
2.2.5 还原（约2小时左右，温度在1200~1220℃）
将木头（一般直径为25-35mm、长12±0.5m）插到熔炉中心底部，进行还原反应，还原结束后，取样查看还原情况，即控制铜液中含氧量小于200PPm。如还原过长会出现铜杆端面产生气孔等，可采取继续吹氧去除。
2.2.6 出铜的流槽应完好，清除铜皮遗留及其它杂物，并烘烤干燥。
2.2.7 认真做好记录。
3、生产过程中注意事项
3.1 注意熔化及吹氧结束后扒渣要干净、彻底、迅速，一定要将每一道工序彻底分清，特别是氧化还原交叉作业时，避免相互影响，做到“深氧化、准还原、扒渣净”。
3.2 熔炉上下人员应密切配合，做到“安全、规范、快速、协调”，熔化、氧化、还原各工序之间应紧密衔接，尽量缩短时间。
3.3 熔炉上下人员应提前做好各项工作，炉口应提前准备好石粉及砂子，炉口损坏时，应及时修补。
3.4 认真做好记录。
附：主要材料及辅助材料配比表
铸造工序工艺规范
1、使用范围
本工艺规范适用于铜连铸连轧铸造工序。
2、工艺规范
2.1 开机前准备工作
2.1.1正确穿戴好劳动保护用品。
2.1.2反射炉自出铜口通过溜槽和浇包与铸机相连接，溜槽长度不得大于50 m，流槽及上下浇煲应清洁完好，使用前应烘烤干燥。
2.1.3使用前浮子塞头应烘烤10分钟。
2.1.4用游标卡尺检验结晶轮尺寸，发现变形应进行整形，符合要求方可使用。
2.2 用一小团石棉线堵住结晶轮心以便开铸时使铸条成型。
2.3 溜槽上盖满木炭防止铜液与空气接触，闸板周围用液化气烧嘴来控制铜液温度，防止因溜槽过长降温而到浇嘴时冻结。
2.4 启动水泵开关。
2.5 在生产过程中，尽量减少铜液温度波动。
2.6 待还原结束，铜液温度在1190~1210℃范围时，打开保温炉出口，待铜液流入结晶轮时及时启动连铸机，速度不应过快，浇铸中应精心操作，调节好铜水流量，保证浇煲中铜液面稳定。
2.7 待铸条脱离结晶轮时应加快速度，提速时应缓慢平稳。
2.8 调节冷却水水压：0.2～0.5MPa，保持轧机电流在55～70A范围，铸条温度880～920℃。
2.9 铸条通过引桥后，用专用钳子夹住铸条，开始有缺陷的部分送入滚剪中剪去，待铸条正常后送入轧机中。
2.10 铸条进入轧机前应剪掉不小于是10 米，对铸条前端进行整形，并测铸条温度，发现表面有杂质应及时迅速清除，正常后方可喂入轧阶段机中。
2.11 及时检查去角机、打毛机运行情况，确保铜杆无夹杂、起皮等质量缺陷。
2.12 铸条温度每炉应测温两次，并做好记录，温度波动大时应停止生产，分析原因采取措施，处于正常后方可继续生产。
2.13 对铸条应经常检查表面质量，发现严重缺陷，如飞边较大、裂纹等，应及时排除。
3、有特殊要求的执行临时文件
4、半成品质量要求
4.1 铸锭无开裂现象。
4.2 铸锭无缩空现象。
4.3 铸锭表面无明显缺陷。
4.4 铸锭无严重飞边。
5、常见质量问题、产生原因及解决方法（见下表）
轧制工序工艺规范
1、适用范围
本工艺规范适用于铜连铸连轧轧制工序。
2、工艺规范
2.1 开机前准备工作
2.1.1正确穿戴好劳动保护用品。
2.1.2检查乳化液位和浓度，乳化液浓度为4%～8%。
2.1.3检查电器系统和各传动系统。
2.1.4十二台轧机的中心线必须在同一直线上。
2.1.5每台机架孔型通过专用的的孔型塞规来实施调整，以达到轧制工作的要求。
2.2 启动乳化液电源开关和油泵电源开关，运行正常后再按电铃开关，进行开车警告。
2.3 按下主电机开关，把速度调至400V左右，合上收线电源开关，进行无级调速。
2.4 把整形好的铸条塞进轧机后慢慢调节轧制速度，使轧制速度与浇铸速度保持一致。
2.5 每天首班初轧冷杆应剪去，待轧机运行正常时，所轧的铜杆方可作为成品杆，每炉次浇铸结束温度偏低时，也应剪去所轧的不良铜杆。
2.6铜杆出杆温度偏低时适当减少乳化液的供应量，反之增加。
2.7 轧制过程中在轧机出杆处应经常加适量的润滑脂，以防止铜杆在导管中擦伤，并使铜杆能顺利通过导管。
2.8 调节收线速度，与轧制速度保持一致。
2.9 成框铜杆每框重
3.0～5.5吨，最大成圈直径为2000mm，停放在指定位置，挂上合格证。
3、有特殊要求的执行临时文件
4、成品质量要求
4.1 铜杆应圆整，尺寸均匀，软硬一致。
4.2 铜杆表面应清洁，不应有摺边、错圆、裂纹、夹杂物和扭结等缺陷，允许有轻微的机械擦伤、斑疤、麻坑、起皮和飞边。
4.3 常用T2、T3、TU3型规格铜杆20℃时电阻率不大于0.01724Ω.mm2/m，伸长率不小于37%，其余项目应符合GB/T 3952-2008第4条规定要求。
4.4 铜杆用废铜杆包装，每框铜杆均匀轧三道，包装后的铜杆必须整齐、牢固、紧凑。
4.5 铜杆尺寸要求：外径范围8.0 mm，偏差±0.4mm。
5、常见质量问题、产生原因及解决方法（见下表）
铜铜合金焊接工艺(2)
铜铜合金焊接工艺(2) 铜及铜合金的焊接工艺(2) 铜具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性、延展性及一定的强度等特性。在电气、电子、化工、食品、动力、交通及航空航天工业中得到广泛应用。在纯铜（紫铜）中添加10余种合金元素，形成固溶体的各类铜合金，如加锌为黄铜；加镍为白铜；加硅为硅青铜；加铝为铝青铜等等。 铜及铜合金可用钎焊、电阻焊等工艺方法实现连接，在工业发达的今天、熔焊已占据主导地位。用焊条电弧焊、TIG焊、MIG焊等工艺方法容易实现铜及铜合金的焊接。 影响铜及铜合金焊接性的工艺难点主要有四项元素：一是高导热率的影响。铜的热导热率比碳钢大7~11倍，当采用的工艺参数与焊接同厚度碳钢差不多时，则铜材很难熔化，填充金属和母材也不能很好地熔合。二是焊接接头的热裂倾向大。焊接时，熔池内铜与其中的杂质形成低熔点共晶物，使铜及铜合金具有明显的热脆性，产生热裂纹。三是产生气孔的缺陷比碳钢严重得多，与要是氢气孔。四是焊接接头性能的变化。晶粒粗化，塑性下降，耐蚀性下降等。 1、紫铜的焊接 焊接紫铜的方法有气焊、手工碳弧焊、手工电弧焊和手工氩弧焊等方法，大型结构也可采用自动焊。 （1）紫铜的气焊 焊接紫铜最常用的是对接接头，搭接接头和丁字接头尽量少采用。气焊可采用两种焊丝，一种是含有脱氧元素的焊丝，如丝201、202；另一种是一般的紫铜丝和母材的切条，采用气剂301作助熔剂。气焊紫铜时应采用中性焰。 （2）紫铜的手工电弧焊 在手工电弧焊时采用紫铜焊条铜107，焊芯为紫铜（T2、T3）。焊前应清理焊接处边缘。焊件厚度大于4mm时，焊前必须预热，预热温度一般在400~500℃左右。用铜107焊条焊接，电源应采用直流反接。 焊接时应当用短弧，焊条不宜作横向摆动。焊条作往复的直线运动，可以改善焊缝的成形。长焊缝应采用逐步退焊法。焊接速度应尽量快些。多层焊时，必须彻底清除层间的熔渣。 焊接应在通风良好的场所进行，以防止铜中毒现象。焊后应用平头锤敲击焊缝，消除应力和改善焊缝质量。 （3）紫铜的手工氩弧焊 在紫铜手工氩弧焊时，采用的焊丝有丝201(特制紫铜焊丝)和丝202，也采用紫铜丝，如T2。 焊前应对工件焊接边缘和焊丝表面的氧化膜、油等脏物都必须清理干净，避免产生气孔、夹渣等缺陷。清理的方法有机械清理法和化学清理法。 对接接头板厚小于3mm时，不开坡口；板厚为3～10mm时，开V型坡口，坡口角度为60o~70o；板厚大于10mm时，开X型坡口，坡口角度为60o~70o；为避免未焊透，一般不留钝边。根据板厚和坡口尺寸，对接接头的装配间隙在0.5～1.5mm范围内选取。 紫铜手工氩弧焊，通常是采用直流正接，即钨极接负极。为了消除气孔，保证焊缝根部可靠的熔合和焊透，必须提高焊接速度，减少氩气消耗量，并预热焊件。板厚小于3mm时，预热温度为150~300℃；板厚大于3mm时，预热温度为350~500℃。预热温度不宜过高，否则使焊接接头的机械性能降低。 还有紫铜的碳弧焊，碳弧焊使用的电极有碳精电极和石墨电极。紫铜碳弧焊所用的焊丝和气焊时一样，也可用母材剪条，可用气焊紫铜的助熔剂，如气剂301等。
1.紫铜止水焊接工艺性试验方案
紫铜止水焊接工艺性试验方案 1.工程概况 本标段为引江济淮工程（安徽段）江水北送段 H001（河渠）标，本标段由A水利工程和 B 公路工程组成。其中 A 水利工程由 H001（河渠）标水利工程部分组成；B 公路工程包括杨村集桥、展沟桥、阚疃集闸交通桥、S224 西淝河桥四座跨河桥梁。 （2）主要施工内容 1）西淝河阚疃南站～刘张庄（桩号50+193～30+281），河道长19.912km； 2）西淝河下段阚疃集闸～西淝河北站（桩号61+543～73+457），河道长11.914km； 3）新建阚疃南站和阚疃南闸工程的土建及安装工程； 4）新建西淝河北站和防洪闸工程的土建及安装工程； 5）西淝河封闭配套工程共15座建筑物，其中西淝河下段共6座建筑物，西淝河上段共9座建筑物； 6）西淝河下段改建桥梁3座、加固桥梁1座。 2.编制依据 （1）《施工组织设计》； （2）施工设计图纸及相关设计文件； （3）《水工建筑物止水带技术规范》（DL/T5215-2005） （4）《铜及铜合金带材》GB/T2059-2017。 3.止水铜片材质要求 （1）止水进场时应有工厂质量保证书（或检验合格证）。否则不得使用于本工程中。 （2）紫铜片止水采用冷轧软铜片，厚度不小于 1.2mm，抗拉强度不小于205Mpa，延伸率不小于20%，化学成分和物理力学性能满足GB/T2059的规定。 （3）止水片应符合设计规格，外观平整，不得扭曲或翘起。 （4）进场使用前由我方先进行自检，待自检合格后委托第三方进行抽样检
测，并出具检验报告，提交监理工程师审批后使用。 4.试验目的、适用范围 （1）通过试验检验确定紫铜止水带接头焊接的工艺； （2）通过试验检验接头焊接强度是否满足规范要求； （3）通过试验来指导后续大面积施工。 5. 试验计划 计划2020年4月份对进场的紫铜止水进行电气焊焊接试验。 6. 试验方案 6.1 施工准备 （1）原材料准备 ①紫铜片止水：必须有出厂合格证，进场后经物理性能检验合格后，方能使用。 ②黄铜焊条：按钢结构工程有关规定执行，焊条应分类、分牌号放在通风良好、干燥的仓库保管好，重要工程焊条，要保持一定温度和湿度（一般温度10～15°C，相对湿度小于5%为宜），焊条焊接前一般在20～25°C烘箱内烘干。初步选定焊条直径为5.0mm。 （2）机械设备准备 主要机具设备：小型电焊机、乙炔、氧气及橡胶软管。 （3）人员组织准备 选取具有丰富操作经验的焊工，持证上岗，试验室安排专业试验人员。6.2 作业条件 1）焊工应经培训考核，持证上岗，熟识机械性能和操作规程。 2）工作前或停工时间较长再工作时，必须检查所有气焊设备。乙炔瓶、氧气瓶及橡胶软管的接头，阀门紧固件应紧固牢靠，不准有松动、破损和漏气现象，氧气瓶及其附件、橡胶软管、工具不能沾染油脂的泥垢，这样保证在气焊焊接的过程中不会因为气焊设备故障而导致意外发生。 3）检查气焊设备、附件及管路漏气，只准用肥皂水试验。试验时，周围不准有明火，不准抽烟，避免引起火灾。
22104铜及铜合金焊接施工工艺标准修改稿
铜及铜合金焊接施工工艺标准 QB-CNCEC J22104-2006 1 适用范围 本施工工艺标准适用于紫铜钨极氩弧焊、黄铜的氧乙炔焰焊以及紫铜、黄铜的氧乙炔焰钎焊作业。. 2 施工准备 技术准备 2.1.1 施工技术资料 设计文件(施工图、材料表、标准图、设计说明及技术规定等)及焊接工艺评定。 2.1.2 现行施工标准规范 HGJ223《铜及铜合金焊接及钎焊技术规程》 GB/T3670《铜及铜合金焊条》 GB9460《铜及铜合金焊丝》 ( GB6418《铜基钎料》 GB10046《银基钎料》 2.1.3 施工方案 2.1. 3.1 焊接施工方案、焊接工艺评定报告、焊接工艺指导书 ⑴施工单位应根据设计文件要求进行焊接工艺评定，如设计文件没有明确规定评定所要执行的标准时，焊接工艺评定可按HGJ223《铜及铜焊接及钎焊技术规程》的要求进行。 ⑵依据评定合格的焊接工艺编制焊接工艺指导书并下发至施工焊接人员。 2.1.4 技术及安全交底 工号技术员应按要求向所有焊接人员进行技术及安全交底。 — 2.1.5 专业技术培训 焊工考试依据设计文件要求的标准执行，如设计文件没有明确规定可以依据《锅炉压力容器压力管道焊工考试规则》或HGJ223《铜及铜合金焊接及钎焊技术规程》焊工考试章节要求执行。 作业人员 序号工种持证上岗要求备注 | 电焊工焊工合格证合格证中的项目应与施焊项目相符，不得超项施焊1 2气割工持证企业技能资格证 ！热处理工持证企业技能资格证
3 4探伤检测人员持证应持有国家质量技术监督局签发的无损检测操作合格证） 材料的验收与保管 2.3.1.1 工程材料的验收 ⑴应由具有材料知识、识别能力、实践经验及熟悉规章制度的人员管理参与验收。 ⑵材料入库时，业主、监理、施工单位三方共同进行验收，应检查下列项目符合要求方可验收： 制造厂质量证明书 核对材质、规格型号、数量 外观检查 按规定要求做好检查记录 | 2.3.1.2 工程材料的保管 ⑴单独堆放，不得与其它材料混放，防止损伤、污染和腐蚀。 ⑵做好标识。 ⑶如露天堆放应做好防风、雨、雪等特殊防护措施。 主要施工机具 2.4.1主要机械设备 直流钨极氩弧焊机、等离子切割机等、无损检测设备等。 2.4.2主要工具 @ 角向磨光机、不锈钢丝刷、锉刀、焊枪、氧乙炔焊枪等 测量及计量器具 焊接检验尺、干湿温度计、电流表、电压表、秒表、风速计、测温仪等。 作业条件 2.6.1 施工场所已具备施工条件，所需的图纸资料和技术文件齐备，图纸会审已进行，施工方案已经编制好且审核批准，并进行技术交底。 2.6.2 建立焊接质量管理体系，应包括焊接技术人员、焊接质检人员、无损检测人员等。 2.6.3 焊接工装设备、检测、试验手段应满足铜及铜合金的焊接技术要求。 2.6.4 在焊工考试和施焊前，应具有相应的焊接工艺评定，否则按规范要求做相应的焊接工艺评定。< 2.6.5焊接场所保持清洁，并有防风防雨雪措施，相对湿度一般不大于80%，环境温度不低于5℃。3施工工艺流程 工艺流程
铸铜工艺流程
铸铜工艺流程 铸铜等铸造类雕塑首先是泥塑的塑造，然后翻制阴模，翻制阴模后再翻制成阳模，实际上是一个材料转换的过程，即从可塑性泥制品转换到石膏和玻璃钢进行定型、最后送到专业铸造厂进行最后的铸造过程。每件铸铜艺术品都是需要经过最少11道复杂严谨的工序制作而成，这些工序中既有传统手工艺的痕迹，也有精密铸造的现代技术精彩所在。。。。 工艺流程之一：泥塑（每件产品的前身都需要一个泥塑原型，泥塑都是经过雕塑师在原创设计稿的基础上反复揣摩、推敲之后进行的再创作，泥塑的造型好坏、神韵的体现与否、意图的表达呈现直接影响今后的产品好坏，所以优秀的泥塑离不开优秀的雕塑师） 第一步天然特殊胶泥备料筛选，喷水醒泥48小时以上，圆雕焊接雕塑钢筋造型骨架，在骨架上缠绕十字型木条托泥装置，雕塑骨架上大间隙铺设金属网，可减少用泥量减少总重量保证雕塑不垮塌。如是浮雕需木工板铺设底板在板上每隔15公分钉钉子，钉子钉入一半另外一半露出方便挂泥，另在钉子上纵横缠绕细铁丝同样方便挂泥料。 第二步上大泥覆盖雕塑造型。上泥完毕一边用木槌砸实一边补平泥间空袭。全部上泥后对大造型进行不断的调整。造型不准需要返工对骨架进行休整直到满意，以上必须由专业雕塑师来完成。从此阶段开始雕塑必须经常喷水保持不开裂，半途公休要覆盖塑料薄膜进行保湿直到雕塑模完成后。 第三部塑形，专业雕塑师来完成，塑形过程雕塑师中随时喷水随时塑造，具体细节其它工序简略。 第四步雕塑大型完成，通知甲方对大造型进行审核和提出意见或修改。继续不断的推敲调整和细节塑造达到完美，全部完成造型后进行整体推光泥塑，使用刮片进行推光。 第五步进入翻制阶段，在泥塑上用切片进行区块模具分割设计，然后喷洒肥皂水作为隔离防护。专业翻制技师配比石膏浆上于雕塑覆盖，具体石膏浆外层内层不同的水配比量由专业人员掌握和来完成。待石膏硬化干燥后开始脱模，脱模前要在区块上固定抓手，抓手用石膏麻木桩来制作。 第六步脱模后去掉分块模具上的残留泥，完毕后对石膏模进行细致修模，补磨。然后用金属铜网进行打磨。 第七部上玻璃钢，调配好树脂加入催化剂固化剂和填料与显色剂等。头层树脂上浆，二层配合玻璃丝布树脂一同上浆，一般需要三到五层上浆过程。形成厚度根据雕塑选择。 第八步拼合玻璃钢分体模块进行组合。拼合后进行缝隙的补平和加固，内部要建立永久性钢筋支持体系骨架。最后进行打磨，配合不同砂纸型号进行粗磨细磨水磨，大部分必须手工完成机器打磨无法圆润自然也难以完全无痕迹，所以必须手工砂带纸打磨。 工艺流程之二：矽xi胶开模（矽胶，英文名Silicon，此原料通常用作制作模具，精致度高，哪怕发丝粗细都可体现出来）
铜包钢焊接工艺
铜包钢焊接工艺 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
焊接工艺选用放热焊接工艺进行接头的连接。该工艺焊接的接头电阻小于导体本身，强度优于导体，接头被铜层覆盖因此抗腐蚀性和导电性均非常出色，接头内部无空隙，是真正的分子结合。 一、焊接工具介绍 模具 模具和模具夹 焊药、引火药及合金托片 引火枪 二、模具与模夹的选用及焊接前准备工作 1、调节方法如下： (Ⅰ)使模夹置于打开状态 (Ⅱ)松开模夹固定栓锁扣
(Ⅲ)取出固定栓 (Ⅳ)调整调节螺丝，逆时针旋转(松)，反之则紧 (Ⅴ)插入固定栓与锁扣 (Ⅵ)开合模夹，观察模具闭合效果 2、首先，对模具进行烘干和除湿处理，用加热工具（点火气枪等)，驱除水气。久未使用的模具内含有水分，尤其是前次使用完后没有清理干净的模具，含有水分更多。 3、再对模具进行除湿的同时，对即将焊接的材料也要进行加热，使用软毛刷清除模具锅腔内和材料接头的表面杂物。 4、模夹是用于开合模具的，模夹的紧密度对熔接的效果有影响，请在焊接开始之前认真检查模夹，并作适当调整。 5、然后检查模具夹与模具接触面的密合度，是否有空隙，当有小量空隙时可采用防火泥胶封堵缝隙，防止焊接时铜液从缝隙处渗漏出来，从而影响焊接质量。 6、每一种模具都有与之匹配的焊粉（90＃），焊粉放多了，模具（上下开合方式）就会被焊接一起；焊粉放少了，接头质量不过关，接头容易脱开。 7、在往模具锅腔内施放焊粉的过程中，一定注意安全防护，周围5米不得有火源，一切与焊接操作无关人员应远离操作现场； 8、使用专业的点火工具点燃引火粉，防止烫伤。
镀铜的工艺过程.
/yiw紫气东来 化学镀铜化还原反应。
体钯活化液过早聚沉。因此，在活化处理前要先在含有Sn2+的酸性溶液中进行预浸处理1~2min，取出后直接浸入胶体钯活化液中进行活化处理。配制时应首先将盐酸与水相混合，然后再加入SnCl2?2H2O ,搅拌溶解，这样可防止SnCl2水解。 酸基胶体钯预浸液配方： 氯化亚锡（SnCl2.2H2O）70~100g/L 盐酸37%（体积）200-300ml/L 盐基胶体钯预浸液配方： SnCl2.2H2O30g/L HCl30ml/l NaCl200g/l O ║ H2N-C-NH250g/l b．活化处理－在室温条件下处理3~5min，在处理过程中应不断移动覆铜箔板，使活化液在孔内流动，以便在孔壁上形成均匀的催化层。 c．解胶处理－活化处理后，在基材表面吸附着以钯粒子为核心，在钯核的周围，具有碱式锡酸盐的胶体化合物。在化学镀铜前，应将碱式锡酸盐去除，使活性的钯晶核充分暴露出来，从而使钯晶核具有非常强而均匀的活性。经过解胶处理再进行化学镀铜，不但提高了胶体钯的活性，而且也显著提高化学镀铜层与基材间的结合强度。常用的解胶处理液是5%的氢氧化钠水溶液或1%氟硼酸水溶液。解胶处理在室温条件下处理 1~2min，水洗后进行化学镀铜。 d．胶体铜活化液简介： 明胶2g/l CuSO4.5H2O20g/l DMAB（二甲胺基硼烷）5g/l 水合肼10 g/l 钯20ppm PH7.0 配制过程：首先分别将明胶和硫酸铜用温水（40度C）溶解后将明胶加入至硫酸铜的溶液中，用25%H2SO4将PH值调至2..5当温度为45度C 时，将溶解后DMAB在搅拌条件下缓慢加入上述的混合溶液中，并加入去离子稀释至1升，保温40~45度C，并搅拌至反应开始（约5~10分钟）溶液的颜色由蓝再变成绿色。放置24小时颜色变成红黑色后加入水合肼，
黄铜的焊接
黄铜的焊接 黄铜焊接的方法有：气焊、碳弧焊、手工电弧焊和氩弧焊。 （1）黄铜的气焊 由于气焊火焰的温度低，焊接时黄铜中锌的蒸发比采用电焊时少，所以在黄铜焊接中，气焊是最常用的方法。 黄铜气焊采用的焊丝有：丝221、丝222和丝224等，这些焊丝中含有硅、锡、铁等元素，能够防止和减少熔池中锌的蒸发和烧损，有利于保证焊缝的性能和防止气孔产生。气焊黄铜常用的熔剂有固体粉末和气体熔剂两类，气体熔剂由硼酸甲脂及甲醇组成；熔剂如气剂301。 （2）黄铜的手工电弧焊 焊接黄铜除了用铜227及铜237外，也可以采用自制的焊条。 黄铜电弧焊时，应采用直流电源正接法，焊条接负极。焊前焊件表面应作仔细清理。坡口角度一般不应小于60~70o，为改善焊缝成形，焊件要预热150~250℃。操作时应当用短弧焊接，不作横向和前后摆动，只作直线移动，焊速要高。与海水、氨气等腐蚀介质接触的黄铜焊件，焊后必须退火，以消除焊接应力。 （3）黄铜的手工氩弧焊 黄铜手工氩弧焊可以采用标准黄铜焊丝：丝221、丝222和丝224，也可以采用与母材相同成分的材料作填充材料。 焊接可以用直流正接，也可以用交流。用交流焊接时，锌的蒸发比直流正接时轻。通常焊前不用预热，只有板厚相差比较大时才预热。焊接速度应尽可能快。焊件在焊后应加热300~400℃进行退火处理，消除焊接应力，以防止焊件在使用过程中裂缝。 （4）黄铜碳弧焊 黄铜碳弧焊时，根据母材的成分选用丝221、丝222、丝224等焊丝，也可用自制的黄铜焊丝施焊。焊接可以采用气剂301等作熔剂。焊接应短弧操作，以减少锌的蒸发和烧损。直流TIG焊工艺方法广泛应用于铜及铜合金的焊接，焊风成型好，内外质量优良，在氩气的保护下，熔池纯净，气孔少，热裂影响小，操作易掌握。厚度≤4mm时可不用焊前预热，直接用氩气预热，待熔池温度接近600℃时，可加填充焊丝熔化母材，实现焊接。厚度大于4mm的铜材，纯铜应预热400—600℃。铜合金焊接预热200—300℃。300TSP，315TX 直流TIG焊机可焊接纯铜、硅青铜、磷青铜、黄铜、白铜等铜合金。300WP5、300/500WX4交直流两用TIG焊机可用交流TIG焊接铝青铜（用交流方波清除表面氧化膜）及用直流TIG 焊接上述铜材。 近年来，采用MIG方法焊接铜及铜合金的施工越来越多，尤其对于厚度≥3mm的铝青铜、硅青铜和白铜最好选用MIG焊方法。厚度3~14mm或>14mm的铜及铜合金几乎总要选用MIG焊，因为熔敷效率高、熔深大、焊速快（一般为TIG焊的3~4倍），实现高效、优质、低成本的经济效益要求。铜材施焊前均应达到预热温度要求（纯铜400~600℃，铜合金200~300℃），焊丝与母材化学充分相似，氩气纯度≥99.98%。
无氧铜生产工艺流程.
第四章工艺技术方案 4.1工艺技术方案 本项目采用的原材料为含铜量99%的电解铜，选用目前国内先进的蓄热式熔化炉和中频炉，用上引法连铸工艺方法生产氧的含量不大于0.02%，杂质总含量不大于0.05%，含铜量99.5%以上无氧铜杆。 4.2工艺流程简述 1、生产准备 本项目使用的电解铜在江西省内购买。
图4-1 项目生产工艺流程图 2、上引法连铸工艺流程 本项目采用上引法连铸工艺生产无氧铜杆。上引法连铸铜杆
的基本特点是“无氧”，即氧含量在10ppm以下。 上引法与连铸连轧和浸涂法相比，其特点是： 1）由于拉扎工艺和铸造工艺不是连续的，拉扎是在常温下进行的，不需要气体保护，钢材也不会被氧化。因此设备投资小，厂房布置也灵活。 2）单机产量变化范围大，年产量可以从几百吨到几万吨，可供不同规模的厂家选用不同型号的上引机组。此外，由于连铸机是多头的，可以很容易的通过改变铸造规格（铸杆直径），来改变单位时间的产量，因此其产量可视原材料的供应情况和产品的需求情况来确定，便于组织生产、节约能源。 3）只需更换结晶器和改变石墨模的形状，即可生产铜管、铜排等异型铜材，并可在同一机器上上产不同规格、品种的铜材，灵活机动，这是上引法的中最大特点。 上引法连铸工艺流程：原料通过加料机加入融化炉进行熔化、氧化、扒渣处理后，熔融的铜液经过一段时间的静置还原脱氧并达到一定的温度后，通过有CO气体保护的流槽经过渡腔（铜液在此进一步还原脱氧、清除渣质），进而平稳的流入中频炉保温静置，铜液的温度由热电偶测量，温度值由仪表显示，温度控制在1150℃±10℃。连铸机固定于中频保温炉的上方，连铸机铜液在结晶器中快速结晶连续不断地生产出铜杆，最后经双头挠杆机等辅助设备装盘成产品。 ⑴加料：原料一般用加料机加入，炉头多加、炉尾少加。加
新型铜互连阻挡层材料Co的CMP研究
目录 第一章绪论 (1) 1.1引言 (1) 1.2大马士革工艺 (2) 1.3化学机械抛光（CMP）技术 (3) 1.3.1Cu互联的CMP技术 (4) 1.3.1.1CMP机台简介 (5) 1.3.1.2CMP耗材 (6) 1.3.2电化学方法在CMP上的应用 (7) 1.3.3铜互连CMP的主要挑战 (8) 1.4新型铜阻挡层Co抛光研究介绍 (9) 1.5论文研究内容及目的 (10) 第二章化学机械抛光机理及实验材料的分析研究 (13) 2.1CMP机理 (13) 2.2实验设备 (14) 2.2.1抛光机 (14) 2.2.2pH测试计 (15) 2.2.3称重天平 (16) 2.2.4台阶仪 (17) 2.2.5原子力显微镜 (18) 2.2.6电化学工作站 (18) 2.2.7电参数测量 (19) 2.3阻挡层碱性抛光液成分 (19) 2.3.1磨料 (20) 2.3.2表面活性剂 (21) 2.3.3螯合剂 (22) 2.3.4氧化剂 (24) 第三章主流阻挡层材料的CMP研究 (25) 3.1Ta阻挡层的化学机械抛光 (25) V
3.1.1磨料浓度对抛光的影响 (26) 3.1.2活性剂浓度对抛光的影响 (27) 3.1.3螯合剂浓度对抛光的影响 (28) 3.1.4氧化剂浓度及添加剂对抛光的影响 (28) 3.2图形片验证 (32) 3.3本章小结 (34) 第四章Co静态腐蚀及化学机械抛光的基础研究 (37) 4.1样品制备和实验介绍 (37) 4.1.1静态腐蚀实验 (38) 4.1.2CMP研究 (40) 4.2Co的静态腐蚀和化学机械抛光实验 (41) 4.3本章小结 (46) 第五章结论 (47) 参考文献 (49) 攻读学位期间所取得的相关科研成果 (55) 致谢 (57) VI
铜及铜合金的焊接性分析
铜及铜合金的焊接性分析 高导电用普通纯铜是铜的质量分数不低于99.7%，杂质含量极少。工业最常用的牌号是T1、T2和T3，外观呈紫红色，故又称为紫铜。其再结晶温度为200～280℃。 T1和T2是阴极重熔铜，含微量氧和杂质，具有高的导电、导热性，良好的耐腐蚀性和加工性能，可以熔焊和钎焊。主要用作导电、导热和耐腐蚀元器件，如电线、电缆、导电螺钉、壳体和各种导管等，航空工业多使用T2。 T3是火法精炼铜，含氧和杂质较多，具有较好的导电、导热、耐腐蚀性和加工性能，可以熔焊和钎焊。主要作为结构材料使用，如制作电器开关、垫圈、铆钉、管嘴和各种导管等；也用于不太重要的导电元件。 （1）焊接缺陷 1）未熔合与未焊透 铜导热性良好，焊接时易产生未熔合和未焊透。因此，焊接铜时应采用能量集中，相对功率较大的热源。 2）焊接变形 铜及铜合金的线膨胀系数(确定铜的线膨胀系数)大，液态凝固时的收缩率比铁大一倍以上，再加上铜的导热性能良好，使得焊接热影响区加宽，在工件厚度较薄或结构刚度较小，又无防止变形的措施时，工件焊后很容易产生较大的变形。（激光焊接时变形量的测量）当焊接接头受到较大的刚性约束时易产生焊接应力。 3）热裂纹 铜在液态时很容易被氧化生成氧化亚铜Cu 2O。Cu 2 O与Cu可生成熔点为
1060℃的共晶，与Pb生成熔点为326℃的Cu＋Pb共晶，与Bi生成熔点为270℃的共晶，与CuS生成熔点为1067℃共晶，这些共晶的熔点均低于紫铜1083℃的熔点。在结晶过程中，由于低熔点共晶体分布在枝晶间或晶界处，使铜和铜合金具有明显的热脆性，加上焊接应力的作用，极易产生热裂纹。 工业纯铜中常见的杂质元素有氧、硫、铅、铋、砷、磷等，其中氧的危害性最大。他们主要来自原材料及轧制和焊接的加工过程。其中铅和铋基本上不溶于铜，其含量应分别控制在0.03％和0.005％以内，Cu2O可溶于液态铜，但不溶于固态铜，故重要的结构含氧量应小于0.01％，焊接结构用紫铜含氧量应小 于0.03％，S小于0.0015％。 4）气孔 气孔是铜及铜合金焊接时常见的缺陷，紫铜焊缝中的气孔主要是氢气孔。氢气孔的形成与氢在铜中的溶解度随温度下降突变有关。另一种气孔是由冶金反应生成的水蒸气和二氧化碳等，在焊接凝固时来不及逸出形成的。 5）焊接接头的塑性、导电性、耐蚀性 焊缝及热影响区受热循环后晶粒变粗，各种脆性的低熔点共晶出现在晶界，使塑性和韧性显著下降。为脱氧加入的锰、硅等元素，以及焊接过程中溶入的杂质和合金元素，都会不同程度的降低铜接头的导电性能。耐蚀性能的下降主要是有益元素如锌、镍、铝等的蒸发和烧损造成的。 焊接铜及铜合金时，尽量采用加热面积小、能量密度大、功率大的焊接方法。对于薄板来讲，最好采用钨极氩弧焊（原因），与激光焊接相比的可行性分析。
锻铜工艺流程
锻铜工艺流程 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
锻铜工艺流程 锻铜是一种区别于铸铜的工艺，是在铜板上进行创作，利用铜板加热后质地变软，锤打后又恢复坚硬的特性，重复这一过程，最终制作出锻铜浮雕、锻铜雕塑等圆雕艺术作品或其它生活、工业用品。随着人民生活水平和审美情趣的提升，锻铜这一传统工艺尤其在工艺美术领域受到越来越多设计师和大众的喜爱。 锻铜工艺讲究的就是一个锻字，任何造型就是通过锻造出来的，其工艺复杂程度远超于铸铜。火、锤子和錾子是锻铜的三个重要元素。 小型锻铜工艺作品或大型锻铜作品局部加工可以采取氧气加乙炔产生的高温加热，大型作品就需要生炉火鼓风加热。加热这一环节相对容易。加热后的铜板要用皮锤敲打平整。然后根据铜板上描绘的线条使用锤子和錾子刻基础线。锤子和錾子的运用则是整个锻铜工艺的关键，这即是”锻铜“又被称为”錾铜“的原因。每个锻铜师傅手中都有上百把形式各样的錾子，在铜板上用这些錾子勾勒出高低起伏的线条叫”走线“，快速准确的按图纸走线是需要下几年的功夫的，尤其是一些关键部分，比如人物的面部特征等。大型锻铜作品需要多名锻铜工匠的配合和集体创作，一些工艺过程要求工匠的配合要十分默契，比如有时需要将铜板悬挂起来，锻铜师傅们在铜板的两侧同时作业，使每一个高低错落的线条达到完美。 如遇到细节较多且表面光滑的锻造作品可用适当比例的松香和土等原料放在容器内熔化后，将其倒入四周有3－5厘米高起边沿的工作台上，用于固定加热后的铜板。然后在由锻铜师傅细心锻造。 首先锻造雕塑或壁画需有泥塑师根据图纸制作出1：1大小的泥塑造型。然后在翻出石膏模具。石膏模具制作后需仔细检查，讲沙眼或缺口补平补齐。在翻制树脂模具用于锻造之用。 模具制作好后，需由美工师绘画出模具放样图纸，贴于铜板上使用切割机械割出放样后的铜板原料。 之后锻造师傅就利之前介绍的锻造手法手工锻造。锻造好的雕塑或壁画局部，在根据1：1的模具或图纸进行拼装焊接。将分散的部件连成一个整体，在焊接处需要打磨，修边。然后在整体锻造调整。由零到整、由小变大，雕塑或壁画就这样变成锻铜成品。 最后为让雕塑或壁画的整体效果统一协调，还需要在作品表面统一做色。局部高光区还需打磨出来。以达到美观、立体的效果。 锻铜工艺的好坏最主要就是在锻造技术上，我公司多年来培养出大批具有丰富锻造经验的锻造师，锻出的作品能保持原来泥塑的造型和韵味，而且因锻
铜管焊接技术工艺
铜管焊接技术工艺 在钎料的选用中应遵循三个基本原则：钎料的物理特性、钎料的融化性、钎料的形状。根据铜的熔点及钎料的基本性质分析得出，钎料的熔点需选用在600-850℃之间。焊接主要用的焊料有以下几种： 钎料牌号的表示方法：
焊接火焰构造分为三部分：焰心、内焰、外焰；其中在焰心前3mm处温度最高，可达三千度左右；钎焊火焰分为3种：氧化焰、中性焰、还原焰；其中氧化焰和还原焰对焊接质量有影响，一般空调焊接所用的火焰为中性焰； 气体火焰钎焊的种类分为3种：当氧气与乙炔的作用比为1～1.2时，所产生的火焰称为中性焰，又称为正常焰。靠近焊咀处为焰芯，呈白亮色；其次为内焰。呈兰紫色，此处温度最高，约3150℃，最外层为外焰，呈桔红色。当氧气和乙炔的体积比小于1时，则得到还原焰。由于氧气较少，燃烧不完全。整个火焰比中性焰长。外观呈黑红色；当氧气和乙炔的体积比大于1.2时，则形成氧化焰。由于氧气较多，燃烧剧烈，火焰长度明显缩短，焰心呈锥形，内焰几乎消失，并有较强的丝丝声；外观呈浅蓝色；
在使用中性焰焊接时，使用焰心尖部5mm-10mm处加热最为理想（因为温度在1000℃左右，比较接近铜的熔点）；加热前提前充氮10s；开始加热时火焰中心在正对着连接件中的插入件（焊条是被此部分铜管融化，而不是被火焰直接融化），但火焰同时要对被插入件进行加热；开始加热时火焰要保证在铜管的圆心位置加热，否则将导致管壁受热不均，当加热状态至微红色时，火焰必须在原加热位置左右均匀摆动加热至暗红，摆动时火焰不能完全离开铜管管壁；
预热时各状态见图示； 将母材的颜色预热至暗红色，便可以加焊条，此时铜管温度刚好可以融化焊条；不允许过热，过热会使焊料沿着管子流下去，而不聚集于焊接处，影响焊接质量；
超大规模集成电路铜互连电镀工艺
超大规模集成电路铜互连电镀工艺 摘要:介绍了集成电路铜互连双嵌入式工艺和电镀铜的原理;有机添加剂在电镀铜中的重要作用及对添加剂含量的监测技术;脉冲电镀和化学电镀在铜互连技术中的应用 ;以及铜互连电镀工艺的发展动态。关键词:集成电路,铜互连,电镀,阻挡层 1.双嵌入式铜互连工艺随着芯片集成度的不断提高,铜已经取代铝成为超大规模集成电路制造中的主流互连技术。作为铝的替代物,铜导线可以降低互连阻抗,降低功耗和成本,提高芯片的集成度、器件密度和时钟频率。由于对铜的刻蚀非常困难,因此铜互连采用双嵌入式工艺,又称双大马士革工艺(Dual Damascene),如图1所示,1)首先沉积一层薄的氮化硅(Si3N4)作为扩散阻挡层和刻蚀终止层,2)接着在上面沉积一定厚度的氧化硅(SiO2),3)然后光刻出微通孔(Via),4)对通孔进行部分刻蚀,5)之后再光刻出沟槽(Trench),6)继续刻蚀出完整的通孔和沟槽,7)接着是溅射(PVD)扩散阻挡层(TaN/Ta)和铜种籽层(Seed Layer)。Ta的作用是增强与Cu的黏附性,种籽层是作为电镀时的导电层,8)之后就是铜互连线的电镀工艺,9)最后是退火和化学机械抛光(CMP),对铜镀层进行平坦化处理和清洗。图1 铜互连双嵌入式工艺示意图电镀是完成铜互连线的主要工艺。集成电路铜电镀工艺通常采用硫酸盐体系的电镀液,镀液由硫酸铜、硫酸和水组成,呈淡蓝色。当电源加在铜(阳极)和硅片(阴极)之间时,溶液中产生电流并形成电场。阳极的铜发生反应转化成铜离子和电子 ,同时阴极也发生反应,阴极附近的铜离子与电子结合形成镀在硅片表面的铜,铜离子在外加电场的作用下,由阳极向阴极定向移动并补充阴极附近的浓度损耗,如图2所示。电镀的主要目的是在硅片上沉积一层致密、无孔洞、无缝隙和其它缺陷、分布均匀的铜。图2 集成电路电镀铜工艺示意图 2. 电镀铜工艺中有机添加剂的作用由于铜电镀要求在厚度均匀的整个硅片镀层以及电流密度不均匀的微小局部区域(超填充区)能够同时传输差异很大的电流密度,再加上集成电路特征尺寸不断缩小,和沟槽深宽比增大,沟槽的填充效果和镀层质量很大程度上取决于电镀液的化学性能,有机添加剂是改善电镀液性能非常关键的因素,填充性能与添加剂的成份和浓度密切相关,关于添加剂的研究一直是电镀铜工艺的重点之一[1,2]。目前集成电路铜电镀的添加剂提供商有Enthone、Rohm&Haas等公司,其中Enthone公司的ViaForm系列添加剂目前应用较广泛。ViaForm系列包括三种有机添加剂:加速剂(Accelerator)、抑制剂(Suppressor)和平坦剂(Leverler)。当晶片被浸入电镀槽中时,添加剂立刻吸附在铜种籽层表面,如图3所示。沟槽内首先进行的是均匀性填充,填充反应动力学受抑制剂控制。接着,当加速剂达到临界浓度时,电镀开始从均匀性填充转变成由底部向上的填充。加速剂吸附在铜表面,降低电镀反应的电化学反应势,促进快速沉积反应。当沟槽填充过程完成后,表面吸附的平坦剂开始发挥作用,抑制铜的继续沉积,以减小表面的粗糙度。加速剂通常是含有硫或及其官能团的有机物,例如聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS),或3-巯基丙烷磺酸(MPSA)。加速剂分子量较小,一般吸附在铜表面和沟槽底部,降低电镀反应的电化学电位和阴极极化,从而使该部位沉积速率加快,实现沟槽的超填充。抑制剂包括聚乙二醇(PEG)、聚丙烯二醇和聚乙二醇的共聚物,一般是长链聚合物。抑制剂的平均相对分子质量一般大于1000,有效性与相对分子质量有关,扩散系数低,溶解度较小,抑制剂的含量通常远大于加速剂和平坦剂。抑制剂一般大量吸附在沟槽的开口处,抑制这部分的铜沉
铜及铜合金焊接规程
铜及铜合金焊接规程 本规程规定了铜及铜合金焊接的基本要求，适用于铜及铜合金的手工钨极氩弧焊、气焊、熔化极氩弧焊和自动埋弧焊等焊接的铜及铜合金制单层容器、衬铜容 器的铜焊接工艺。 一、焊接用材料： 1. 焊接用氩气纯度≥%，露点≤-50℃，并应符合GB/T4842或GB10624的规定。 当瓶装氩气的压力≤时不宜使用。当预热不方便或要求熔深较大时可用70%Ar+30%N2的混合气体。氮和氦作保护气体是氩气时熔深的2~3倍，但氮气 也容易气孔增多倾向。 2. 手工钨极氩弧焊电极采用铈钨电极。电极直径应根据焊接电流大小来选择（使用时一般比焊接电流所要求的规格大一号的钨极）， 3. 焊剂主要作用是去除氧化膜和其它一些杂质，防止熔池金属氧化和其它气体侵入熔池，并改善液体金属的流动性。使用时可用无水酒精调成糊状或直接将焊剂粉放在坡口和两侧或用焊丝醮焊剂再焊接。在气体保护焊时也可以使用焊剂以增强 对熔池的保护作用。 4. 对比较重要结构，为了消除氧的不良影响，必须选用含有铝、钛等强脱氧剂的焊丝；为了防止合金元素在焊接过程中氧化和蒸发：焊接黄铜（防止锌氧化和蒸发）时可选用含硅的焊丝并快速焊以减少高温停留时间，焊锡青铜（防止锡氧化和蒸发）时可采用含硅、磷等脱氧剂的焊丝并用硼砂和硼酸作熔剂，焊接铝青铜（防止铝氧化和蒸发）可采用氯化盐和氟化盐组成的熔剂。 5. 二、施焊焊工： 1. 应按GB50236《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》中的规定考试合 格。 三、焊前准备： 1.
铜材坡口加工应采用机械方法（含剪切），如采用等离子火焰方法加工应从变色部分机械加工去掉不少于3mm，加工后的坡口表面应平整、光滑，不得有裂纹、分层、夹杂、毛刺、飞边和氧化色。坡口表面应呈金属光泽；必要时对坡口及两侧不少于30 mm范围内一般应进行100%PT。 2. 焊丝、坡口表面及其两侧不少于30 mm范围内必须表面的水、油污进行清理（包括去表面氧化膜、鳞片、污染和不合格的氧化色）。打磨可用φ~不锈钢丝盘刷金属磨头、和丙酮（沾丙酮的白布应干净，不要使用棉布或棉纱，以避免擦拭时带出毛绒），但应注意这些工具在使用前应被清理干净；尽量不要用砂轮打磨。 3. 对于外委热加工的部件，如封头等，原则上在进厂后应对铜材表面进行100%PT， 必要时对不能确定的部位进行RT。 4. 焊丝表面可用不锈钢丝刷或干净的油砂纸擦洗；对表面氧化皮较厚的焊丝在焊前 打磨后还需要化学清理。化学清理：用 HNO375cm3/L+H2SO4100cm3/L+HCl75cm3/L混合液清洗，再用碱水冲洗，最后用干净的清水冲净热风吹干。对铜材也可参考此法。 5. 清理干净的焊丝和焊件应保持清洁和干燥，不得用手触摸焊接部位，焊前严禁污染，否则应重新进行清理，局部污染可局部重新清理；最好用白纸覆盖在坡口用两侧。如清理后8h之内未焊，焊前就应重新清理。 6. 焊件装配应准确，如果装配不良时，应考虑换部件，而不得强行组对，以避免造成过大的应力。在正式焊接前应对坡口尺寸进行检查，合格后方可施焊。 7. 定位焊选用的焊丝及采取的工艺措施与焊接工艺相同。 8. 焊件组对时在应力集中处（如焊缝交叉处和工件上的转角处等）尽量避免进行定位焊，定位焊缝不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷，否则必须清除重焊。重焊应在 附近区域进行，而不要在原处点焊。 9. 焊接纵缝时，必须在焊件两端放置引弧板和退弧板，引弧板和退弧板采用与被焊件相同牌号和厚度的铜材。焊接环缝时尽量避免产生弧坑。 10. 焊接过程中定位焊点开裂，造成板边错位或间隙变化，应立即停止焊接，经修复 后才能继续施焊。
铜与不锈钢焊接
问：需要铜管（直径8mm）和不锈钢管焊接在一起（直径80mm），铜管焊接在不锈钢管壁，请问用什么方法才能保证焊接质量。 答：1、用银钎料。用氩弧焊比较快，而且外观好看。操作时要先对铜管加热，温度到了银钎料才能粘住，然后焊枪再摆向不锈钢。铜停留时间长，不锈钢停留很短只是快速走过。2、最好的方法就是钎焊.加银焊条.焊出来的效果.保证让你满意.找个加工的地方就知道了. 钢与铜及铜合金焊接时的主要困难是在焊缝及熔合区易产生裂纹。实践证实，为了保证焊缝具有足够高的抗裂性能，焊缝中铁的质量分数以控制在10%～43%为宜。 ⑴焊接方法及焊接材料低碳钢与铜及铜合金焊接时，可以分别采用手弧焊、埋弧焊和钨极氩弧焊。低碳钢与纯铜焊接时采用纯铜作为填充金属材料，如焊条TCu（T107）；钨极氩弧焊时，采用硅锰青铜QSi3-1焊丝。低碳钢与硅青铜、铝青铜焊接时，可采用铝青铜作填充金属材料。不锈钢与铜焊接时，采用镍或镍基合金作填充金属材料。 铜的熔点是1083.4度,铁的熔点是1534.8度.不锈钢的熔点高达1500℃——1600℃, 铜和铁能够焊接，多种方法1、铜焊丝，MIG焊；2、钎焊；3、摩擦焊，要看具体什么样的工件。 常用方式是火焰钎焊，用铜焊丝，加硼砂焊剂即可. 亚弧焊用特种焊丝填加,气焊可以采取130焊丝,火焰气焊.在900度时薄层流动性非常优秀手弧可以用普通直流电焊机配M210焊接，因为M210是支持所有铜,铜合金及上述金属与钢,铸铁,不锈钢的焊接的。 如果是小的或者薄的件可以采取低温钎焊解决 但是也有需要考虑的问题。 第一铜的成分跟铁的成分杂质等都是很音响焊接的，第二焊好后的用途，若是焊接在一起接触电介质化学，铁会因为比铜活泼，发生十分严重的电化学腐蚀，严重缩短铁的寿命。哈哈，到时候就变成微电池了。 但是楼主要考虑的问题非常的多，我的答复只能给你做个参考的范围，如果有急问，在线答复你。。。 钎焊 钎焊 soldering and brazing 用比母材熔点低的金属材料作为钎料，用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接方法。钎焊变形小，接头光滑美观，适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件，如蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗，除去油污和过厚的氧化膜，保证接口装配间隙。间隙一般要求在0.01～0.1毫米之间。
铸铜工艺流程
铸铜工艺流程——失蜡铸造法 大铜世界的每件铸铜艺术品都是需要颠末11道复杂严谨的工序制作而成，这些工序中既有传统手工艺的痕迹，也有精密铸造的现代技术精彩所在。。。。 我们在这里向大家介绍的是今朝铸造行业至多用到的铸造手法，“失蜡铸造法”亦叫“脱蜡铸铜”。通常的失蜡铸造法工艺简略的概括为如下流程，仅供热爱铸造艺术的朋友们参考。 工艺流程之一：泥塑（每件产品的前身都需要1个目结土的雕塑原形，雕塑都是颠末雕塑师在原创设计稿的基础上反复揣摩、推敲之后行的再创编，泥塑的造型好坏、神韵的体现与否、意图的表达呈现直接影响此后的产品好坏，所以，我们的雕塑师都是业界中出类拔萃的高手） 工艺流程之二：矽胶开模（矽胶，英文名矽利康Silicon，此化学原料通经常使用作制作模具，精致度高，姑且有发丝粗细都可体现出来） 工艺流程之三：制作树脂原形（聚乙烯，又称波丽Polyethylene。矽胶模具制作完成之后，就可以灌制出雕塑原形的树脂胚体）工艺流程之四：修整树脂胚体（对胚体表面进行最后的打磨及肌理效果的处理及调整） 工艺流程之五：再制作矽胶模具（将修整好的树脂胚体再次制作成矽胶模具） 工艺流程之六：制作石蜡原形（再次制作出来的矽胶模具已很完
备及完好了，加热熔化的石蜡被加压射入矽胶模具来制造出1个腊胚，此腊胚乃为将生产产品的真实外形复制品） 工艺流程之七：石蜡原形修整（从矽胶模具中灌制并剥离出来的石蜡原形，表面遗留模具的模线及少许的损坏，所以石蜡原形需要再对照流程三的树脂原形胚体作修整，这是很重要的一环，是以环节会直接影响到产品最后的造型及表面效果） 工艺流程之八：砂模（陶壳）制作（把腊胚数个组成树串，连续多次重复浸入泥浆（或称石浆），外层包埋并除湿干燥，将陶壳制成9mm（5-7层）厚，再将此树串放入高热140-160℃烘箱或高压蒸气锅内溶解腊胚直到成中空陶壳） 工艺流程之九：铸造（上一道儿工序的中空陶壳被放入烧结炉依不同合金材料以1000℃-1150℃烧结，将铜液立刻铸入陶壳，冷却后将外层陶壳震破，剥离出来的就是铜质的产品粗胚体） 工艺流程之十：产品铸件修整及处理（对铸造出来的铜产品作喷砂及清洁，并作切割，研磨、热处理、整形、机加工、抛光等最后处理） 工艺流程之十一：表面效果处理及保护（在产品表面处理需要的效果，通常有冷作色以及热作色之分，具体的作色区分及特点，我们会在此后的文章中逐一介绍给各位朋友，最后再做打蜡保护及抛光） 如上概括出的工艺流程，还有众多细节可加以更多纤悉的描述。
铜及铜合金的焊接
铜及铜合金的焊接 铜合金的制造 铜合金材料在运用于连接器的加工过程中，先是被加工成为薄片状的板材，然后切成条带形状以适应后面的冲压过程的需要。线材同样应用于连接器中，但是在端子组件和其他类型的连接器中这样的材料应用得很少。 图4.1描述了一个典型的薄板和条带铜合金的制造流程。此外在参考书目3中可以得到更详细的描述。合金线材以同样的方式制造但具有几个显著的特点：热挤压，轧制，和通过冲模的拉拔以改变热轧制和冷轧制在板材中的应用，以及退火处理过程经常用于这种产品。 连接器技术之4.1.1 铜合金的制造 溶炼和铸造铜合金是最先用于可回收的商业应用的金属之一，这是因为工业上能用经济的办法将铜合金中的杂质维持在一个较低的水平。溶炼常用于电溶炉之中而少见于铜合金在真空和惰性气体下的溶炼和铸造过程中。碳层能提供一足够的保护。此外，利用真空或特殊的空气环境将会很大的增加合金制造的成本。 氢、氧和碳的污染影响由溶炼过程和热力学方法来平衡其溶炼层进行控制，其中氢能溶解于铜，氧能与铜和一些合金元素形成氧化物，而碳能与有碳化物组分的合金起反应。溶炼控制包括纯电解阴极铜和有选择的兼容合金碎屑。当一些纯组分如镍、锡、硅或起支配作用的合金如磷、铍、和铬合金组分增加时，都会引起合金成份改变。 板材锻造的制造过程是从不连续的铸造成大矩形横截面金属锭或薄铸片开始的。前述大金属锭的典型尺寸为约150 毫米厚，300 到900 毫米宽，并且经过热轧制处理以有效的减少其厚度并消除在铸造过程中残余的铸造微片。另一种铸造方法是薄铸片(常用于窄条状铸造材料)，其典型的尺寸是约15 毫米厚，150 到450 毫米宽，这些薄铸片将直接转到冷轧过程之中。选择条形铸造是基于经济上的考虑因素(热研磨需要较高的资金成本)以及合金的特性(一些铜合金不容易在热条件下工作)。 前述半连续且大的金属锭在铸造过程中垂直利用一个中空水冷的铜模，在开始时此铜模的下底部被封住。溶化的金属实际上并未象图4.1中所示的直接进入溶模。此溶化的金属通过一流槽及分配系统进入溶模，分配系统能通过一陶制阀系统控制金属的流量。底关闭部从溶模中降低，此时形成一稳定的固体外壳以容纳溶化的金属。铸造将继续进行直到一直冷(DC)金属锭形成以足够热轧制的长度。直冷(DC)金属锭处理的经济上的优点是几个金属锭可当溶炉中的溶化金属加入相邻的溶模时同时形成。此外接着通过热轧制在厚度方面的分离是一个快速有效的方法，尽管在轧制以前要经过重新加热。 水平方向进行的条状铸造将会产生呈盘旋状的薄片，此薄片的厚度是与冷轧中第一次分离的轧磨容易相配合的。薄片在制造中被切成盘旋状而不影响其铸造过程。铸造后的表面将会重新研磨加工以形成高的表面精度。锡青铜大多数情况下用于条状加工是因为其较差热环境下