CN100492581C - 一种电光源专用无铅玻璃真空封接导丝的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电光源专用无铅玻璃真空封接导丝的制造方法，它包括以下步骤：选用镍铁合金杆材(1)和无氧铜管(2)，两者经反复清洗后获得新鲜表面，将镍铁合金杆材(1)嵌套入无氧铜管(2)中得复合坯材，经冷定壁复合后，再在还原性气氛下完全热定壁复合，高温扩散退火后，然后依次进行表面清洗、冷拉、再高温退火、再冷拉、氧化渗硼处理、复绕得封接导丝，采用本发明方法制造的封接导丝中的镍铁合金(1)与无氧铜管(2)的接触面相渗透，结合牢固，与无铅玻璃封装后可实现永久的气密性封装，且电性能优良、可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种无铅玻璃真空封接导丝的制造方法，特别是电光源专用的无铅玻璃真空封接导丝的制造方法。
背景技术
新能源与节能技术产业是我国近几年重点扶持的支柱产业，而高性能金属材料又是发展绿色照明产业的重要基础材料之一。
现在的制灯行业大多采用铅制玻璃作为制灯的主要材料，铅制玻璃含有毒成分，容易污染环境。从环保角度考虑，欧盟议会和欧盟理事会2003年1月30日第2002/95/EC号关于在电气、电子设备中限制使用有毒物质的指令，同时欧美国家从2006年6月以后禁止使用含铅玻璃生产的各类光源产品入关，因此生产无铅玻璃制得光源产品迫在眉睫，但是目前还没有一种在无铅玻璃的光源产品中真空封接导丝的制造方法。
发明内容
本发明提供了一种电光源专用的无铅玻璃真空封接导丝的制造方法，利用该方法制造的封接导丝中的镍铁合金与无氧铜管的接触面相渗透，结合牢固，与无铅玻璃封装后可实现永久的气密性封装，且电性能优良、可靠。
本发明采用了以下技术方案：一种电光源专用无铅玻璃真空封接导丝的制造方法，它是通过如下步骤实现的：步骤一，选用镍铁合金杆材和无氧铜管，两者经反复清洗后获得新鲜表面，将镍铁合金杆材嵌套入无氧铜管中得复合坯材，镍铁合金杆材小于无氧铜管的内径，两者之间留有一定的空隙；步骤二，复合坯材冷定壁复合：将复合坯材在室温下拉拔至少一次，消除镍铁合金杆材和无氧铜管之间的间隙，使二者紧密贴合；步骤三，复合坯材热定壁和热复合：将步骤二中所得的坯材置于保护气体中加热后进行高温拉拔，使镍铁合金杆材和无氧铜管嵌套紧密，实现复合坯材的热定壁，再在高温保护气体的保护下退火；然后在高温下进行拉拔热复合，经热复合后镍铁合金杆材与无氧铜管在后续的拉拔过程中实现同步形变；步骤四，清洗：用清洗剂对所得坯材进行表面清洗；步骤五，冷拉，在室温下拉拔步骤四所得清洗后的坯材；步骤六，退火处理：将步骤五所得坯材在高温保护气体的保护下退火，随炉冷却；步骤七，冷拉：在室温下拉拔步骤六所得的坯材至所需的直径，坯材拉拔后成丝状；步骤八，氧化渗硼处理：将步骤七所得的丝材置于氧化渗硼机上进行高温氧化渗硼处理，即得电光源专用无铅玻璃真空封接导丝。。
本发明步骤一中采用的反电解清洗法清洗镍铁合金杆材和无氧铜管。步骤二中拉拔后的道次变形量达10％-30％。步骤三和步骤六中所述的保护气体为还原性气体，还原性气体为氢气。步骤三中所述的热定壁过程中的高温拉拔的温度在800℃-860℃；退火的保护气体的温度为800℃-860℃，退火的时间为1-2小时；热复合中高温拉拔的温度为800℃-860℃。步骤五中所述的拉拔后所得坯材的直径在4-5mm。步骤六中所述的保护气体的温度在700℃-800℃，退火的时间为1-2小时。步骤八中氧化渗硼机上进行高温氧化渗硼处理的温度为900℃-1100℃。热定壁中的总变形量为10％-20％。热复合中的总变形量为10％-20％。所述的镍铁合金杆材中镍铁的质量比为Ni43Fe57。
采用了上述技术方案后，选用无氧铜管作镍铁合金的外复材料，这样即可以满足封装时的膨胀系数要求，又可以提高灯泡或灯管的导电性能，二者经过反电解清洗后获得的新鲜表面拉拔后的结合面啮合牢固，可防止拉制过程中铁镍合金杆材直径稍小于铜管内径，两者之间留有一定的间隙，这样在拉拔的过程中铜管首先发生形变，管径变小，可消除铁镍合金杆材和铜管之间的间隙，经冷凝壁复合后两者紧贴在一起，在还原性气氛下高温定壁复合，两种金属相互渗透，形成牢固的结合界面。
附图说明
图1为本发明的流程图
图2为采用了本发明的方法拉拔后得到的封接导丝中镍铁合金与无氧铜管结合界面的金相图
具体实施方式
根据图1，选用质量比为Ni43Fe57的镍铁合金杆材1和无氧铜管2，镍铁合金杆材1的直径为8.3mm±0.02，无氧铜管2的外径为10.5mm-0.3，壁厚为0.9mm。对两者进行反电解清洗获得新鲜表面后烘干，将镍铁合金杆材1嵌套入无氧铜管2中形成同轴包复结构，制得复合坯材，由于镍铁合金杆材1的直径小于铜管2的内径，两者之间留有一定的间隙。选用的镍铁合金杆材1与无氧铜管2的物理性能见表一。
表一：
| 密度(g/cm) | 熔点(w/mk) | 热导率(Ωmm<sup>2</sup>/m) | 电阻率(Ωmm<sup>2</sup>/m) | 热膨胀系数(10<sup>-6</sup>/℃) | 弹性模量(Gap) | |
| Tul无氧铜管 | 8.96 | 1083.4 | 392 | 0.017 | 18.3 | 116.6 |
| 4J43镍铁合金 | 8.2 | 1430 | 16.8 | 0.45 | 6.3-7.2 | 155 |
复合坯材的冷定壁复合：将复合坯材在室温下拉拔两次，道次变形达10％-30％，消除镍铁合金杆材1和无氧铜管2之间的间隙，使两者紧密贴合，拉拔后复合坯材的直径为9.5mm-9.8mm.
复合坯材的热定壁复合：将复合坯材置于充有氢气的高温炉内加热到800℃-860℃保温30分钟，进行高温拉拔，拉拔后复合坯材直径为8.5mm，完成坯材的热定壁，使嵌套更紧密；然后将复合坯材在860℃下氢气保温退火，时间为1-2小时；在还原性气氛下将复合坯材加热至860℃，高温拉拔热复合，经热复合后的两种金属在后续的拉拔中实现同步形变，清洗复合坯材的表面，最后在800℃-860℃之间的氢气保护退火1-2小时，经高温复合后复合坯材直径为4.5mm-5mm。
冷拉：室温下在立式拉丝机和水箱拉丝机中拉拔复合坯材到所需的直径。，拉拔后成丝状。
氧化渗硼处理：将拉好的金属丝材置于氧化渗硼机上进行高温氧化渗硼处理，加热温度在900℃-1100℃之间。
参见图2，图2为采用了上述方法拉拔后得到的封接导丝中镍铁合金1与无氧铜管2结合界面的金相
成品检验：检验导丝的表面状态，引线直径，测电阻率计算值以及机械性能指标、包装(参见表二和表三)。
表二：机械性能(丝材的抗拉强度和延伸率)
表三：丝的直径以及其允许偏差，圆度应符合表中的规定(mm)
Claims (11)
1、一种电光源专用无铅玻璃真空封接导丝的制造方法，它是通过如下步骤实现的：
步骤一，选用镍铁合金杆材(1)和无氧铜管(2)，两者经反复清洗后获得新鲜表面，将镍铁合金杆材(1)嵌套入无氧铜管(2)中得复合坯材，镍铁合金杆材(1)小于无氧铜管(2)的内径，两者之间留有一定的空隙；
步骤二，复合坯材冷定壁复合：将复合坯材在室温下拉拔至少一次，消除镍铁合金杆材(1)和无氧铜管(2)之间的间隙，使二者紧密贴合；
步骤三，复合坯材热定壁和热复合：将步骤二中所得的坯材置于保护气体中加热后进行高温拉拔，使镍铁合金杆材(1)和无氧铜管(2)嵌套紧密，实现复合坯材的热定壁，再在高温保护气体的保护下退火；然后在高温下进行拉拔热复合，经热复合后镍铁合金杆材(1)与无氧铜管(2)在后续的拉拔过程中实现同步形变；
步骤四，清洗：用清洗剂对所得坯材进行表面清洗；
步骤五，冷拉，在室温下拉拔步骤四所得清洗后的坯材；
步骤六，退火处理：将步骤五所得坯材在高温保护气体的保护下退火，随炉冷却；
步骤七，冷拉：在室温下拉拔步骤六所得的坯材至所需的直径，坯材拉拔后成丝状；
步骤八，氧化渗硼处理：将步骤七所得的丝材置于氧化渗硼机上进行高温氧化渗硼处理，即得电光源专用无铅玻璃真空封接导丝。
2、根据权利要求1所述的电光源专用无铅玻璃真空封接导丝的制造方法，其特征是步骤一中采用的反电解清洗法清洗镍铁合金杆材和无氧铜管。
3、根据权利要求1所述的电光源专用无铅玻璃真空封接导丝的制造方法，其特征是步骤二中拉拔后的道次变形量达10％-30％。
4、根据权利要求1所述的电光源专用无铅玻璃真空封接导丝的制造方法，其特征是步骤三和步骤六中所述的保护气体为还原性气体，还原性气体为氢气。
5、根据权利要求1所述的电光源专用无铅玻璃真空封接导丝的制造方法，其特征是步骤三中所述的热定壁过程中的高温拉拔的温度在800℃-860℃；退火的保护气体的温度为800℃-860℃，退火的时间为1-2小时；热复合中高温拉拔的温度为800℃-860℃。
6、根据权利要求1所述的电光源专用无铅玻璃真空封接导丝的制造方法，其特征是步骤五中所述的拉拔后所得坯材的直径在4-5mm。
7、根据权利要求1所述的电光源专用无铅玻璃真空封接导丝的制造方法，其特征是步骤六中所述的保护气体的温度在700℃-800℃，退火的时间为1-2小时。
8、根据权利要求1所述的电光源专用无铅玻璃真空封接导丝的制造方法，其特征是步骤八中氧化渗硼机上进行高温氧化渗硼处理的温度为900℃-1100℃。
9、根据权利要求1所述的电光源专用无铅玻璃真空封接导丝的制造方法，其特征是热定壁中的总变形量为10％-20％。
10、根据权利要求1所述的电光源专用无铅玻璃真空封接导丝的制造方法，其特征是热复合中的总变形量为10％-20％。
11、根据权利要求1-9中所述的电光源专用无铅玻璃真空封接导丝的制造方法，其特征是所述的镍铁合金杆材(1)中镍铁的质量比为Ni43Fe57。
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