CN101444886A - 2.0×4.0mm以下小截面铜包铝扁线的生产方法及产品 - Google Patents

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王连忠
刘忠超
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Abstract

本发明提供了一种同时兼顾铜、铝两种金属的优点的小截面铜包铝复合材料的生产方法，包括选定铝杆、铝杆的拉伸、矫直、清洗，矫直采用一组垂直辊系与一组水平辊系形成的复合辊系，清洗采用在铝杆两侧既自转，还围绕铝杆公转的行星轮刷装置；铜带分切、洗刷；铜带包覆铝杆；铜管纵缝钨极氩弧焊接，拉伸至φ6.1mm～φ6.9mm步骤，φ6.1mm～φ6.9mm的铜包铝圆棒一端经环锻穿过第一组模具的模孔，模孔截面为矩形，经7～10次拉伸；后经过第二组模具经7～9次拉伸，然后退火。本发明经多次拉伸，解决了铜带两边出现容易出现厚薄不均、开裂等缺陷；依本发明制得的产品具有良好的耐腐蚀性：正常、情况下铝比铜易腐蚀，重量轻、易于加工，便于安装、运输且成本低。

Description

2.0×4.0MM以下小截面铜包铝扁线的生产方法及产品
技术领域
本发明涉及新材料领域中的双金属复合材料，特别是一种小截面铜包铝扁线的生产方法。
背景技术
铜包铝扁线是在铝芯上同心地包覆铜层并使铜铝界面形成金属结合的双金属复合扁线，用于替代纯铜扁线，其中2.0×4.0MM以下小截面铜包铝扁线作为小截面纯铜扁线替代品，已经越来越引起人们的极大关注，但采用目前国内传统生产工艺轧制的小截面铜包铝扁线，铜带两边出现厚薄不均、开裂等缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种同时兼顾铜、铝两种金属的优点的小截面铜包铝复合材料的生产方法。
本发明的技术方案是这样实现的：2.0×4.0mm以下小截面铜包铝扁线的生产方法，包括选定铝杆、铝杆的拉伸、矫直、清洗，矫直采用一组垂直辊系与一组水平辊系形成的复合辊系，清洗采用在铝杆两侧既自转，还围绕铝杆公转的行星轮刷装置；铜带分切、洗刷；铜带包覆铝杆；铜管纵缝钨极氩弧焊接，拉伸至φ6.1mm～φ6.9mm步骤，φ6.1mm～φ6.9mm的铜包铝圆棒一端经环锻穿过第一组模具的模孔，模孔截面为矩形，经7～10次拉伸，每次拉伸线材的面缩率为22％～28％，宽度缩小48％～62％，厚度缩小60％～74％；后经过第二组模具经7～9次拉伸，每次拉伸线材的面缩率为10％～18％，宽度缩小9％～15％，厚度缩小52％～65％，然后退火。
小截面铜包铝扁线的截面厚度为0.5～2.0mm，宽度为2.0～4.0mm。
退火是首先炉罐抽真空-0.1Mpa，然后向罐内充氩气至0.05Mpa，退火温度为300℃～350℃，保温1.5小时后，自然冷却10～14小时，罐体温度至40℃以下。
经7～10次拉伸，每次拉伸线材的面缩率为22％～28％，宽度缩小48％～62％，厚度缩小60％～74％为经8次拉伸，每次拉伸至3.9mm～4.6mm×5.1mm～5.9mm、3.0mm～3.8mm×5.omm～5.9mm、2.0mm～3.0mm×4.8mm～5.5mm、2.0mm～2.3mm×4.6mm～4.9mm、1.9mm～2.2mm×3.5mm～3.9mm、1.8mm～2.1mm×2.7mm～3.1mm、1.5mm～1.7mm×2.5mm～2.9mm、1.3mm～1.5mm×2.2mm～2.5mm。
经第二组模具经7～9次拉伸，每次拉伸线材的面缩率为10％～18％，宽度缩小9％～15％，厚度缩小52％～65％为9次拉伸，每次拉伸至1.2mm～1.3mm×2.2mm～2.4mm、1.1mm～1.25mm×2.1mm～2.25mm、1.0mm～1.1mm×2.0mm～2.15mm、0.95mm～1.05mm×2.0mm、0.85mm～0.95mm×2.0mm、0.75mm～0.85mm×2.0mm、0.65mm～0.75mm×2.0mm、0.55mm～0.66mm×2.0mm、0.5×2.0mm。
本发明的积极效果：本发明经多次拉伸，解决了2.0×4.0mm以下小截面铜包铝铜带两边容易出现厚薄不均、开裂等缺陷；依本专利方法制得的产品具有良好的耐腐蚀性且重量轻、易于加工，便于安装、运输、成本低。
具体实施方式
实施例1：
第一步铝杆拉伸、矫直、刷洗：按照订单要求将铝杆拉伸至要求尺寸，在碱液中将铝杆清洗干净，并在湿度30％～40％、温度30℃以上的烘干室内烘干12小时；铝杆矫直采用平行辊矫直机，从铝杆入口到出口交错布置两组共五个相互平行的矫直辊，按递减压弯规律进行多次反复矫直，本例采用一组垂直辊系与一组水平辊系相结合，形成复合辊系，使矫直平面相互垂直，取得良好的矫直效果；铝杆的刷洗装置是在铝杆两侧安装钢丝轮，钢丝轮自转的同时，围绕铝杆公转，采用2.5A～3.5A的电流控制钢丝轮，铝杆的运行速度为5～7米/分钟。
第二步铜带分切、刷洗：按照订单要求尺寸将铜带在分切机上分切，分切后的铜带无毛边；然后用水配制15％金属乳化剂NP-10清洗，铜带2秒内通过清洗槽去除表面油污，铜带表面带出的水分用抹布擦干，然后用两个钢刷刷除铜带表面的氧化层。铜带刷选用0.25mm～0.35mm的镀铜钢丝作为打磨丝，通过调整轮刷电流(2.5A～3.5A)的大小来清除铜带表面的氧化层。
第三步包覆焊接：铜管纵缝采用钨极氩弧焊匀速连续焊接，并采用在焊枪和焊枪前、后三处氩气保护，焊接频率为23.5Hz～24.5Hz。
第四步线材拉伸：焊接后的铜包铝线材为φ10mm的圆线，经拉伸至φ6.5mm。线材的一端在环锻机上进行环锻，使线材一端通过所用的第一组模具的模孔，模孔截面为矩形。将此端线材固定在收线盘内
第五步扁线拉伸：更换模孔截面不同的模具，经14次拉伸，分别拉伸至4.3mm×5.5mm、3.5mm×5.6mm、2.5mm×5.1mm、2.2mm×3.9mm、1.9mm×3.1mm、1.6mm×2.7mm、1.4mm×2.3mm、1.2mm×2.2mm、1.0mm×2.15mm、0.9mm×2.0mm、0.8mm×2.0mm、0.7mm×2.0mm、0.6mm×2.0mm、0.5×2.0mm。
第六步退火：首先炉罐抽真空-0.1Mpa，然后向罐内充氩气至0.05Mpa，退火温度为300℃～350℃，保温1.5小时后，自然冷却10～14小时，罐体温度至40℃以下。
实施例2：
第一、二、三、四、六步与实施例1相同。
第五步扁线拉伸：更换模孔截面不同的模具，经17次拉伸，分别拉伸至4.5mm×5.8mm、3.4mm×5.5mm、2.7mm×5.2mm、2.1mm×4.9mm、2.1mm×3.7mm、2.0mm×2.9mm、1.6mm×2.7mm、1.4mm×2.4mm、1.3mm×2.3mm、1.2mm×2.2mm、1.1mm×2.1mm、1.0mm×2.0mm、0.9mm×2.0mm、0.8mm×2.0mm、0.7mm×2.0mm、0.6mm×2.0mm、0.5mm×2.0mm。

Claims (4)

1、2.0×4.0mm以下小截面铜包铝扁线的生产方法，包括选定铝杆、铝杆的拉伸、矫直、清洗，矫直采用一组垂直辊系与一组水平辊系形成的复合辊系，清洗采用在铝杆两侧既自转，还围绕铝杆公转的行星轮刷装置；铜带分切、洗刷；铜带包覆铝杆；铜管纵缝钨极氩弧焊接，拉伸至φ6.1mm～φ6.9mm步骤，其特征在于φ6.1mm～φ6.9mm的铜包铝圆棒一端经环锻穿过第一组模具的模孔，模孔截面为矩形，经7～10次拉伸，每次拉伸线材的面缩率为22％～28％，宽度缩小48％～62％，厚度缩小60％～74％；后经过第二组模具经7～9次拉伸，每次拉伸线材的面缩率为10％～18％，宽度缩小9％～15％，厚度缩小52％～65％，然后退火。
2、2.0×4.0mm以下小截面铜包铝扁线，其特征是小截面铜包铝扁线的截面厚度为0.5～2.0mm，宽度为2.0～4.0mm。
3、根据权利要求1所述的2.0×4.0mm以下小截面铜包铝扁线的生产方法，其特征是所述的退火是首先炉罐抽真空-0.1Mpa，然后向罐内充氩气至0.05Mpa，退火温度为300℃～350℃，保温1.5小时后，自然冷却10～14小时，罐体温度至40℃以下。
4、根据权利要求1或3所述的2.0×4.0mm以下小截面铜包铝扁线的生产方法，其特征是所述的经7～10次拉伸，每次拉伸线材的面缩率为22％～28％，宽度缩小48％～62％，厚度缩小60％～74％为经8次拉伸，每次拉伸至3.9mm～4.6mm×5.1mm～5.9mm、3.0mm～3.8mm×5.omm～5.9mm、2.0mm～3.0mm×4，8mm～5.5mm、2.0mm～2.3mm×4.6mm～4.9mm、1.9mm～2.2mm×3.5mm～3.9mm、1.8mm～2.1mm×2.7mm～3.1mm、1.5mm～1.7mm×2.5mm～2.9mm、1.3mm～1.5mm×2.2mm～2.5mm。
5、根据权利要求1或3所述的2.0×4.0mm以下小截面铜包铝扁线的生产方法，其特征是所述的经第二组模具经7～9次拉伸，每次拉伸线材的面缩率为10％～18％，宽度缩小9％～15％，厚度缩小52％～65％为9次拉伸，每次拉伸至1.2mm～1.3mm×2.2mm～2.4mm、1.1mm～1.25mm×2.1mm～2.25mm、1.0mm～1.1mm×2.0mm～2.15mm、0.95mm～1.05mm×2.0mm、0.85mm～0.95mm×2.0mm、0.75mm～0.85mm×2.0mm、0.65mm～0.75mm×2.0mm、0.55mm～0.66mm×2.0mm、0.5×2.0mm。
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