CN101148694B - 铜/铁合金复合丝材及其退火制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜/铁合金复合丝材及其制造方法，该方法包括将铜带包覆在铁合金线材芯体上制成复合坯料，然后将复合坯料装入真空罐内进行罐式真空退火处理；之后复合坯料进行多次拉拔，最后一次拉拔的同时、使复合丝材处于拉拔状态下通过电加热箱进行烧炖式连续退火处理；烧炖式连续退火处理后，再经过多次拉拔，最后将获得的多股成型丝材同时通入多个细管内进行管式在线退火处理，再将线头对应缠绕在收线盘上获得最终产品；同时还公开了一种由该方法获得的复合丝材，本发明获得了技术上的新突破，解决了现有技术中的难题，同时获得了丝材比重、延伸性率、导电性能、抗拉强度均较为理想的铜/铁合金复合丝材。
Description
技术领域
本发明涉及一种铜/铁合金复合丝材及其制造方法。
背景技术
目前，铜包铁合金导线作为一种复合导线，其目的是兼有铜的导电性能和铁合金的抗拉强度、延伸率，目前尽管相关的介绍很多，但真正获得的铜包铁合金导线或者比重过大，未达到节约铜材的目的，或者抗拉强度及延伸率不理想，总之，至今市场上仍未生产出价格低廉且符合标准要求的铜包铁合金细线。
另一方面，传统的制造铜包铁合金复合丝材的方法通常采用一次退火处理，采用这种传统的制造方法，无论如何设定退火处理条件，均无法获得预期的较为理想的抗拉强度及延伸率，最终获得的产品性能也不是很理想。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种丝材比重、抗拉强度和延伸率均较为理想的铜/铁合金复合丝材。
另一方面，本发明克服现有制造方法中存在的技术缺陷，提供一种采用新的退火处理的制造铜/铁合金复合丝材的方法，从而大大提高了铜/铁合金复合丝材的应用领域与空间。
本发明采用的技术方案如下：
一种制造铜/铁合金复合丝材的方法，复合丝材的芯体为铁合金线材，包覆层为铜带，该方法采用罐式真空退火、烧炖式连续退火、管式在线退火三种退火工艺，三种退火工艺按如下完成：
a、将铜带包覆在铁合金线材芯体上制成复合坯料，复合坯料直径范围为1.5～2.6mm，然后将复合坯料装入真空罐内进行罐式真空退火处理；
b、经过罐式真空退火处理后的复合坯料进行多次拉拔，在获得直径范围在0.60～1.50mm复合丝材的最后一次拉拔的同时、使复合丝材处于拉拔状态下通过电加热箱进行烧炖式连续退火处理；
c、烧炖式连续退火处理后，再经过多次拉拔，获得直径范围为0.025～0.40mm的成型丝材，最后将获得的多股成型丝材同时通入多个细管内进行管式在线退火处理，再将线头对应缠绕在收线盘上获得最终产品。
其中，优选的，a步骤罐式真空退火处理过程中，真空罐内的退火温度为300～320℃，复合坯料置于真空罐内的退火时间为2.5～6.5小时。
其中，a步骤还包括：在罐式真空退火处理之后，将复合坯料浸入循环冷却液进行冷却，其中循环冷却液的温度为10～25℃，冷却时间为10～16小时。
优选的，b步骤烧炖式连续退火处理中电加热箱的退火温度为570-800℃，其中电加热箱的加热电流量为17～50A/min。
b步骤还包括：复合丝材通过电加热箱后，再浸入循环冷却液进行冷却，循环冷却液的温度为15～30℃。
b步骤中复合丝材通过电加热箱和循环冷却液的收线速度为350～700m/min。
优选的，c步骤中的管式在线退火采用的多个细管下部均设置电加热丝，对电加热丝采用电加热的方式从而使细管温度升高，其中细管内的退火温度为250～600℃。
c步骤还包括：成型丝材通过细管后再浸入循环冷却液进行冷却的步骤，其中循环冷却液的温度为20～30℃。
c步骤中成型丝材通过细管和循环冷却液的收线速度为70～240m/min。
另一方面，本发明的技术方案还公开了一种铜/铁合金复合丝材，该复合丝材的芯体为铁合金线材，包覆层为铜带，复合丝材的抗拉强度为230～300Mpa，比重为6.24～6.57g/cm3，其中复合丝材是经过罐式真空退火、烧炖式连续退火、管式在线退火三种退火工艺而制成的，其中罐式真空退火过程中复合丝材的延伸率为13～15％，烧炖式连续退火过程中复合丝材的延伸率为10～13％，管式在线退火过程中复合丝材的延伸率为8～11％。
本发明的铜/铁合金复合丝材的制造方法，通过采用三种退火工艺的处理方式，从而获得了技术上的新突破，是一种较现有制造工艺更科学的制造方法，解决了现有技术中的难题，另一方面，本发明获得了丝材比重、延伸性率、导电性能、抗拉强度均较为理想的铜/铁合金复合丝材。
具体实施方式
实施例1：
首先，提供本发明一种优选的制造铜/铁合金复合丝材的方法，但本领域技术人员很容易推知，本发明的制造方法的相关数值范围并不局限于以下实施例的具体数值。
首先将铜带包覆在铁合金线材芯体上制成复合坯料，复合坯料直径范围为1.5～2.6mm，然后将复合坯料装入真空罐内进行罐式真空退火处理；经过罐式真空退火处理后的复合坯料进行多次拉拔，在获得直径范围在0.60～1.50mm的复合丝材的最后一次拉拔的同时、使复合丝材处于拉拔状态下通过电加热箱进行烧炖式连续退火处理；烧炖式连续退火处理后，再经过多次拉拔，获得直径范围为0.025～0.40mm的成型丝材，最后将获得的多股成型丝材同时通入多个细管内进行管式在线退火处理，再将线头对应缠绕在收线盘上获得最终产品。
其中，在罐式真空退火处理过程中，真空罐内的退火温度为300～320℃，复合坯料置于真空罐内的退火时间为2.5～6.5小时，更优选的，退火时间为4.5小时。在罐式真空退火处理之后，将复合坯料浸入循环冷却液进行冷却，其中循环冷却液的温度为10～25℃，冷却时间为10～16小时。
而在烧炖式连续退火处理中电加热箱的退火温度为570-800℃，其中电加热箱的加热电流量为17～50A/min。复合丝材通过电加热箱后，再浸入循环冷却液进行冷却，循环冷却液的温度为15～30℃。复合丝材通过电加热箱和循环冷却液的收线速度为350～700m/min。
在管式在线退火中采用的多个细管下部均设置有电加热丝，电加热丝采用电加热的方式使细管温度升高，其中细管内的退火温度为250～600℃。成型丝材通过细管后再浸入循环冷却液进行冷却的步骤，其中循环冷却液的温度为20～30℃。成型丝材通过细管和循环冷却液的收线速度为70～240m/min。
上述实施例1中三种退火工艺中采用的步骤及相关的数值范围仅是本发明较为优选的实施例，但本发明的制造方法并不局限于上述实施例1的步骤及相关的数值范围，对于本领域技术人员来说，完全可以根据本发明公开的内容，相应的对退火温度和退火时间等参数进行调整，如提高退火温度或增大加热电流量，相应的缩短退火时间或提高收线速度，同样完全可以实现本发明的发明目的，即本发明制造方法采用的三种退火工艺并不局限于实施例1所公开的数值，另外，三种退火工艺中尽管选择了循环冷却液进行冷却以提高生产率，但同样可以采用其他的冷却方式如室温自然冷却等等多种方式，即本发明的三种退火方式同样不局限于实施例1中所采用的冷却方式。
另一方面，本发明的技术方案还包括一种铜/铁合金复合丝材，该复合丝材的芯体为铁合金线材，包覆层为铜带，复合丝材的抗拉强度为230～300Mpa，比重为6.24～6.57g/cm3，其中复合丝材是经过罐式真空退火、烧炖式连续退火、管式在线退火三种退火工艺而制成的，其中罐式真空退火过程中复合丝材的延伸率为13～15％，烧炖式连续退火过程中复合丝材的延伸率为10～13％，管式在线退火过程中复合丝材的延伸率为8～11％。
综上所述，本发明根据不同规格的铜/铁合金复合丝材的线径，采用三种不同的退火处理方式，将三种退火工艺的优越性能有机的结合一起，解决了现有技术中的难题，从而获得了一种较现有技术更好的制造方法和产品，但本领域技术人员很容易推知，本发明中所涉及的铜/铁合金复合丝材还可以包括多种非圆形的异型线，如扁圆形、方形、长方形、扁菱形或椭圆形等等，而且对于通过变换具有相近退火处理的制造方法以获得类似的铜/铁合金复合丝材均不脱离本发明的精神，均落入本发明的产品保护范围。
Claims (2)
1.一种制造铜/铁合金复合丝材的方法，其中复合丝材的芯体为铁合金线材，包覆层为铜带，其特征在于该方法采用罐式真空退火、烧炖式连续退火、管式在线退火三种退火工艺，三种退火工艺按如下完成：
a、将铜带包覆在铁合金线材芯体上制成复合坯料，复合坯料直径范围为1.5～2.6mm，然后将复合坯料装入真空罐内进行罐式真空退火处理；
其中，a步骤罐式真空退火处理过程中，真空罐内的退火温度为300～320℃，复合坯料置于真空罐内的退火时间为2.5～6.5小时；
a步骤还包括：在罐式真空退火处理之后，将复合坯料浸入循环冷却液进行冷却，其中循环冷却液的温度为10～25℃，冷却时间为10～16小时；
b、经过罐式真空退火处理后的复合坯料进行多次拉拔，在获得直径范围在0.60～1.50mm复合丝材的最后一次拉拔的同时、使复合丝材处于拉拔状态下通过电加热箱进行烧炖式连续退火处理；
其中，b步骤烧炖式连续退火处理中电加热箱的退火温度为570-800℃，其中电加热箱的加热电流量为17～50A/min；
b步骤还包括：复合丝材通过电加热箱后，再浸入循环冷却液进行冷却，循环冷却液的温度为15～30℃；
b步骤中复合丝材通过电加热箱和循环冷却液的收线速度为350～700m/min；
c、烧炖式连续退火处理后，再经过多次拉拔，获得直径范围为0.025～0.40mm的成型丝材，最后将获得的多股成型丝材同时通入多个细管内进行管式在线退火处理，再将线头对应缠绕在收线盘上获得最终产品；
其中，c步骤中的管式在线退火处理采用的多个细管下部均设置电加热丝， 对电加热丝采用电加热的方式从而使细管温度升高，其中细管内的退火温度为250～600℃；
c步骤还包括：成型丝材通过细管后再浸入循环冷却液进行冷却的步骤，其中循环冷却液的温度为20～30℃；
c步骤中成型丝材通过细管和循环冷却液的收线速度为70～240m/min。
2.一种采用权利要求1的方法制造的铜/铁合金复合丝材，该复合丝材的芯体为铁合金线材，包覆层为铜带，复合丝材的抗拉强度为230～300MPa，比重为6.24～6.57g/cm3，其特征在于：复合丝材是经过罐式真空退火、烧炖式连续退火、管式在线退火三种退火工艺而制成的，其中罐式真空退火过程中复合丝材的延伸率为13～15％，烧炖式连续退火过程中复合丝材的延伸率为10～13％，管式在线退火过程中复合丝材的延伸率为8～11％。
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