CN101159177A - 铜/铝复合线材及其淬火制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种细线、微细线多金属复合线材及其制备方法，复合线材由芯体(1)和包覆层(2)组成，所述芯体(1)为铝线材，所述包覆层(2)为纯度为99.6％以上的铜带，所述芯体(1)和包覆层(2)的界面通过冶金结合，其特征在于：所述包覆层(2)截面厚度为0.000975～0.1014mm，且所述包覆层(2)的重量占复合线材总重量的35.4～39.3％，同时还公开了一种增加了淬火处理的制造方法，采用本发明的技术方案，在减轻复合线材重量的同时，又保证了其抗拉强度、导电性能、综合机械性能均较为理想。
Description
技术领域
本发明涉及一种细线、微细线多金属复合线材及其制备方法，尤其是涉及一种“铜包铝”的细线、微细线复合线材及其制造方法。
背景技术
目前，为代替纯铜线，解决铜资源紧缺、成本高的缺陷，“细线、微细线多金属复合线材”技术在不断发展，尤其是关于铜包铝细线、微细线复合材料的相关介绍也很多，但纯铜导体存在密度大，重量大，不易铺设等缺陷；而代替材料纯铝导体存在导电率较差，机械强度偏低，挠性差，焊接性能差，接触电阻大等缺陷，因此，若要减轻导线重量，更多的节省铜材料，降低成本，代替材料重量百分比过大就会影响到复合材料最终的导电性能和综合机械性能等，无法满足性能要求，而若满足性能要求，现有技术中包覆的铜层往往又较厚，铜的重量百分比仍然很大，仍然无法达到节省铜材料、降低成本的预期目的，因此，如何充分利用这些材料本身各自的优势，将其有机的结合一直是困扰人们的难题。
另一方面，制备复合线材的传统观点认为：纯铜不适用于淬火，淬火会使铜硬度提高，认为拉拔工序必须直接通过退火处理才能保证其抗拉性能和延展性等综合机械性能，因此传统的制造“多金属复合线材”的方法普遍采用的是在拉拔工序后进行“退火处理”以保证其抗拉性能和具有较好的延展性等综合机械性能，但现有技术中采用的“退火处理”工序无论如何设定处理条件，均无法获得预期的较为理想的性能，最终的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，提供一种重量轻、抗拉强度、导电性能、综合机械性能均较为理想的细线、微细线多金属复合线材。
另一方面，本发明克服现有的制备方法中存在的技术偏见，提供一种增加了淬火处理的制备细线、微细线多金属复合线材的方法，从而大大提高了细线、微细线多金属复合线材的性能。
本发明采用的技术方案如下：
本发明的细线、微细线多金属复合线材该复合线材由芯体和包覆层组成，芯体为铝线材，包覆层为纯度为99.6％以上的铜带，芯体和包覆层的界面通过冶金结合，包覆层截面厚度为0.000975～0.1014mm，且包覆层的重量占复合线材总重量的35.4～39.3％。
较为优选的，包覆层的横截面积占复合线材总横截面积的14.90～15.12％。
复合线材的电阻率为0.025104～0.027365mΩ/cm3。
复合线材比重为3.63±3％g/cm3。
复合线材抗拉强度为205±20％Mpa。
更为优选的是，当复合线材为圆形线材时，其线径为0.025～2.60mm。
另一方面，本发明还提供了一种制备细线、微细线多金属复合线材的方法，该方法包括如下步骤：
a、用机械或化工处理的方法，去除铝线材芯体和纯度为99.6％以上的铜带包覆层表面的油脂和氧化钝化层；
b、将铜带包覆层包覆在铝线材芯体上制成复合坯料，其中包覆层的重量占复合线材总重量的35.4～39.3％；
c、拉拔定型，将复合坯料拉拔至所需直径范围形成复合线材，其中包覆层截面厚度为0.000975～0.1014mm；
d、淬火处理，淬火处理过程中，复合线材通过处理液的移动速度为800～2500m/min，冷却速率为0.2～0.5℃/min；
e、退火软化处理，获得最终产品。
本发明的细线、微细多线金属复合线材，通过合量的设定包覆层铜带截面厚度和重量，将各种材料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重量更轻的细线、微细线多金属复合线材，在减轻复合线材重量的同时，又保证了其抗拉强度、导电性能、综合机械性能均较为理想。
另一方面，本发明克服现有的制备方法中存在的技术偏见，通过增加淬火处理这一工序，从而保证本发明的细线、微细线多金属复合线材在减轻复合线材重量的前提下，仍然能够保证了其抗拉强度、导电性能、综合机械性能均较为理想，完全符合相关性能要求。
附图说明
图1是本发明涉及的细线、微细线多金属复合线材的横截面示意图。
具体实施方式
结合附图1，本发明的细线、微细线多金属复合线材由芯体1和包覆层铜带2组成，其中芯体1是铝线材芯体，包覆层2采用纯度为99.6％以上的铜带，芯体1和包覆层2的界面通过冶金结合，二者之间没有其他夹层，其中包覆层2截面厚度为0.000975～0.1014mm，且包覆层2的重量占复合线材总重量的35.4～39.3％，为了能充分说明本发明的细线、微细线多金属复合线材的优越性能及有益效果，表1列出的是本发明的细线、微细线多金属复合线材的实施例1-22，实施例1-22中的包覆层2的厚度和重量百分比、相关参数及性能指标如表1所示：
表1：
| 直径规格(mm) | 包覆层厚度(mm) | 包覆层的横截面积的百分比(％) | 包覆层的重量百分比(％) | 比重(g/cm3) | 电阻率(mΩ/cm3) | 抗拉强度(Mpa) | 综合机械性能 |
| 0.025 | 0.000975 | 14.90 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.027365 | 205±20％ | 较好 |
| 0.06 | 0.00234 | 14.90 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026924 | 205±20％ | 较好 |
| 0.08 | 0.0031 | 14.90 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026913 | 205±20％ | 良好 |
| 0.10 | 0.0039 | 14.99 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026872 | 205±20％ | 较好 |
| 0.12 | 0.0047 | 15.05 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026804 | 205±20％ | 较好 |
| 0.14 | 0.0055 | 15.10 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026800 | 205±20％ | 优 |
| 0.15 | 0.0059 | 15.12 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026712 | 205±20％ | 较好 |
| 0.16 | 0.0062 | 14.90 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026701 | 205±20％ | 较好 |
| 0.18 | 0.007 | 14.95 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026614 | 205±20％ | 良好 |
| 0.20 | 0.0078 | 14.99 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026893 | 205±20％ | 良好 |
| 0.25 | 0.0098 | 15.07 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026654 | 205±20％ | 良好 |
| 0.40 | 0.0156 | 14.99 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026375 | 205±20％ | 良好 |
| 0.60 | 0.0234 | 14.99 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026372 | 205±20％ | 良好 |
| 0.80 | 0.0312 | 1499 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026370 | 205±20％ | 较好 |
| 1.00 | 0.0390 | 14.99 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026365 | 205±20％ | 较好 |
| 1.20 | 0.0468 | 14.99 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026361 | 205±20％ | 优 |
| 1.40 | 0.0546 | 14.99 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026357 | 205±20％ | 较好 |
| 1.60 | 0.0624 | 14.99 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026204 | 205±20％ | 较好 |
| 1.80 | 0.0702 | 14.99 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.026085 | 205±20％ | 良好 |
| 2.05 | 0.0799 | 14.98 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.025973 | 205±20％ | 良好 |
| 2.15 | 0.0839 | 15.00 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.025608 | 205±20％ | 良好 |
| 2.60 | 0.1014 | 14.99 | 35.4～39.3 | 3.63±3％ | 0.025104 | 205±20％ | 良好 |
从表1中可以明确看出，本发明的包覆层截面厚度仅为0.000975～0.1014mm，重量仅占复合线材总重量的35.4～39.3％，包覆层的横截面积的百分比14.90～15.12％，线材比重为3.63±3％g/cm3，大大地降低了细线、微细线多金属复合线材比重，减轻了重量，同时采用本发明的线材，电阻率达到0.025104～0.027365mΩ/cm3，抗拉强度达到205±20％Mpa，保证了其能具有较好的电阻率和较高的抗拉强度，并且综合机械性能也得以保证，从而将各种材料的优越性能有机的结合一起，解决了现有技术中的难题。
而其中，优选的，当复合线材为圆形线材时，其线径为0.025～2.60mm，细线、，微细线多金属复合线材具有更优的性能指标。
另一方面，为了获得本发明性能较优的细线、微细线多金属复合线材，本发明克服了传统的制备方法存在的技术偏见，在拉拔定型后，增加了淬火处理这一步骤，采用这种制备方法，不但未降低多金属复合线材的性能指标，反而充分的发挥了各种材料的优越性能，保证了多金属复合线材能达到最优的性能指标。
下面，提供本发明的一个具体的制备方法的实施例：
实施例1：
a、用机械或化工处理的方法，去除铝线材芯体和纯度为99.6％以上的铜带包覆层表面的油脂和氧化钝化层；
b、将铜带包覆层包覆在铝线材芯体上制成复合坯料，其中包覆层的重量占复合线材总重量的35.4～39.3％；
c、拉拔定型，将复合坯料拉拔至所需直径范围形成复合线材，其中包覆层截面厚度为0.000975～0.1014mm
d、淬火处理，淬火处理过程中，复合线材通过处理液的移动速度为800～2500m/min，冷却速率为0.2～0.5℃/min；
e、退火软化处理，获得最终产品。
采用上述类似的制备方法，针对不同的包覆层的厚度，本发明的复合线材通过淬火处理液的移动速度和冷却速率分别如下表2所示：
表2：
| 直径规格(mm) | 包覆层厚度(mm) | 包覆层的横截面积的百分比(％) | 包覆层的重量百分比(％) | 移动速度(m/min) | 冷却速率(℃/min) |
| 0.025 | 0.000975 | 14.90 | 35.4～39.3 | 1600～2000 | 0.20 |
| 0.06 | 0.00234 | 14.90 | 35.4～39.3 | 1800～2100 | 0.20 |
| 0.08 | 0.0031 | 14.90 | 35.4～39.3 | 1800～2300 | 0.20 |
| 0.10 | 0.0039 | 14.99 | 35.4～39.3 | 2000～2400 | 0.20 |
| 0.12 | 0.0047 | 15.05 | 35.4～39.3 | 2300～2500 | 0.20 |
| 0.14 | 0.0055 | 15.10 | 35.4～39.3 | 2200～2500 | 0.25 |
| 0.15 | 0.0059 | 15.12 | 35.4～39.3 | 2100～2300 | 0.25 |
| 0.16 | 0.0062 | 14.90 | 35.4～39.3 | 2200～2400 | 0.25 |
| 0.18 | 0.0070 | 14.95 | 35.4～39.3 | 2000～2300 | 0.30 |
| 0.20 | 0.0078 | 14.99 | 35.4～39.3 | 2000～2200 | 0.30 |
| 0.25 | 0.0098 | 15.07 | 35.4～39.3 | 1800～2100 | 0.30 |
| 0.40 | 0.0156 | 14.99 | 35.4～39.3 | 1500～1800 | 0.30 |
| 0.60 | 0.0234 | 14.99 | 35.4～39.3 | 1400～1800 | 0.35 |
| 0.80 | 0.0312 | 14.99 | 35.4～39.3 | 1300～1800 | 0.35 |
| 1.00 | 0.0390 | 14.99 | 35.4～39.3 | 1200～1500 | 0.35 |
| 1.20 | 0.0468 | 14.99 | 35.4～39.3 | 1000～1300 | 0.40 |
| 1.40 | 0.0546 | 14.99 | 35.4～39.3 | 1000～1300 | 0.40 |
| 1.60 | 0.0624 | 14.99 | 35.4～39.3 | 950～1200 | 0.40 |
| 1.80 | 0.0702 | 14.99 | 35.4～39.3 | 950～1200 | 0.45 |
| 2.05 | 0.0799 | 14.98 | 35.4～39.3 | 900～1100 | 0.45 |
| 2.15 | 0.0839 | 15.00 | 35.4～39.3 | 850～1000 | 0.50 |
| 2.60 | 0.1014 | 14.99 | 35.4～39.3 | 800～1000 | 0.50 |
本发明的细线、微细线多金属复合线材通过合量的设定包覆层截面厚度和重量百分比，将各种材料的优越性有机的结合一起，但对于本领域技术人员来说，很容易推知，本发明的细线、微细线多金属复合线材不仅包括圆形截面，还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性能的材料或方法以获得类似的微细多金属复合线材均不脱离本发明的精神，均落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种细线、微细线多金属复合线材，该复合线材由芯体(1)和包覆层(2)组成，所述芯体(1)为铝线材，所述包覆层(2)为纯度为99.6％以上的铜带，所述芯体(1)和包覆层(2)的界面通过冶金结合，其特征在于：所述包覆层(2)截面厚度为0.000975～0.1014mm，且所述包覆层(2)的重量占复合线材总重量的35.4～39.3％。
2.如权利要求1所述的细线、微细线多金属复合线材，其特征在于所述包覆层的横截面积占复合线材总横截面积的14.90～15.12％。
3.如权利要求1所述的细线、微细线多金属复合线材，其特征在于所述复合线材的电阻率为0.025104～0.027365mΩ/cm3。
4.如权利要求1所述的细线、微细线多金属复合线材，其特征在于所述复合线材比重为3.63±3％g/cm3。
5.如权利要求1所述的细线、微细线多金属复合线材，其特征在于所述复合线材抗拉强度为205±20％Mpa。
6.如权利要求1所述的细线、微细线多金属复合线材，其特征在于所述复合线材为圆形线材，其线径为0.025～2.60mm。
7.一种制造权利要求1-6任意一项所述的细线、微细线多金属复合线材的方法，其特征在于包括如下步骤：
a、用机械或化工处理的方法，去除铝线材芯体(1)和纯度为99.6％以上的铜带包覆层(2)表面的油脂和氧化钝化层；
b、将铜带包覆层(2)包覆在铝线材芯体(1)上制成复合坯料，其中所述包覆层(2)的重量占复合线材总重量的35.4～39.3％；
c、拉拔定型，将复合坯料拉拔至所需直径范围形成复合线材，其中所述包覆层
(2)截面厚度为0.000975～0.1014mm；
d、淬火处理，所述淬火处理过程中，复合线材通过处理液的移动速度为800～2500m/min，冷却速率为0.2～0.5℃/min；
e、退火软化处理，获得最终产品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2007101580589A CN101159177A (zh) | 2007-11-09 | 2007-11-09 | 铜/铝复合线材及其淬火制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CNA2007101580589A CN101159177A (zh) | 2007-11-09 | 2007-11-09 | 铜/铝复合线材及其淬火制造方法 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN101159177A true CN101159177A (zh) | 2008-04-09 |
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ID=39307213
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| CNA2007101580589A Pending CN101159177A (zh) | 2007-11-09 | 2007-11-09 | 铜/铝复合线材及其淬火制造方法 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN101159177A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105869702A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-08-17 | 张家港市亚亨金属制品有限公司 | 铜包铝复合线材 |
| CN108847319A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-20 | 孟静 | 铜包铝线缆的制备系统 |
-
2007
- 2007-11-09 CN CNA2007101580589A patent/CN101159177A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108847319A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-20 | 孟静 | 铜包铝线缆的制备系统 |
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