CN102682926A - 一种瞬间永久结合法铜包铝排生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种瞬间永久结合法铜包铝排生产工艺，它包括以下依次生产工序：1)铜管和铝棒毛面打磨处理、2)铜管套铝棒、3)拉拔、4)中频加热、5)保温处理和轧制、6)拉伸、7)退火，其特征在于：所述的中频加热是将拉拔后的材料放置到中频感应炉中加热，使铜、铝材料瞬间结合，其工艺条件为：中频范围为480-500Hz，温度为小于500℃加热到铜管端头黑亮为止；所述的保温处理和轧制是指经中频加热后对铜包铝排在465-490℃环境下保温20分钟至1.5小时后进行轧制，轧制后再在同等条件下保温再轧制，保温和轧制至少达到3次以上。采用本发明生产的铜包铝排，在任何情况下都不会脱层、裂纹、开缝和鼓包。

Description

一种瞬间永久结合法铜包铝排生产工艺

技术领域

本发明属于金属材料加工领域，具体涉及一种铜包铝排生产工艺，尤其是一种瞬间永久结合法铜包铝排生产工艺。

背景技术

铜包铝排是铜和铝的复合材料，它作为铜排的替代产品可广泛用于配电器、仪表盘、母线槽和电力、通讯设备领域；与铜排相比，它具有明显的经济性。目前铜包铝排复合生产工艺主要包括包覆焊接法、高频加热模压法、浇注铝芯法、液压挤出法等。但纵观现有生产工艺，要么存在工艺复杂、生产成本高的问题；要么存在生产的铜包铝排产品铜和铝结合不佳，致使打弯、折弯、打孔时均会出现脱层、裂纹、开缝和鼓包现象，特别是专利200810019213.3公开了一种连续轧制铜包铝排型材的生产方法，其公开的核心工艺是在高频感应加热之后，将铜包铝排进行四组轧辊连续轧制，然后用模具将铜管压成椭圆形，然后再经退火等工艺生产出铜包铝排产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种瞬间永久结合法铜包铝排生产工艺，该工艺不仅简单、生产成本低，特别重要的是可有效防止铜包铝排产品的脱层、裂纹、开缝，可显著提高产品质量。

为了实现本发明，本发明一种瞬间永久结合法铜包铝排生产工艺所采取的技术方案如下：

一种瞬间永久结合法铜包铝排生产工艺，它包括以下依次生产工序：1)铜管和铝棒毛面打磨处理、2)铜管套铝棒、3)拉拔、4)中频加热、5)保温处理和轧制、6)拉伸、7)退火，其特征在于：

所述的中频加热是将拉拔后的材料放置到中频感应炉中加热，使铜、铝材料瞬间结合，其工艺条件为：中频范围为480-500Hz，温度为小于500℃加热到铜管端头黑亮为止；

所述的保温处理和轧制是指经中频加热后对铜包铝排在465-490℃环境下保温20分钟至1.5小时后进行轧制，轧制后再在同等条件下保温再轧制，其中保温和轧制至少达到3次以上。

本发明一种瞬间永久结合法铜包铝排生产工艺是这样实现的：

1)铜管和铝棒毛面打磨处理：分别将符合尺寸要求的铜管和铝棒用机械法打磨铜管的内表面和铝棒的外表面，使它们形成毛面以提高接触性；

2)铜管套铝棒：将打磨好的铝棒伸至铜管内形成铜包铝排；

3)拉拔：将步骤2)的铜包铝排放置到拉机上拉拔使铜和铝物理紧密结合；

4)中频加热：将步骤3)的铜包铝排放置到中频加热炉中进行加热，使铜、铝材料瞬间结合，其工艺条件为：中频范围为480-500Hz，温度为小于500℃加热到铜管端头黑亮为止；

5)保温处理和轧制：将步骤4)的铜包铝排放置到箱式保温炉中在465-490℃环境下保温20分钟至1.5小时后进行轧制，轧制后再在同等条件下保温再轧制，保温和轧制至少达到3次以上；

6)拉伸：将步骤6)的铜包铝排用拉机拉伸至要求的尺寸范围。

7)退火：将步骤6)的铜包铝排放置到退火炉中退火，其工艺条件为：退火时间为根据铜包铝排粗细20分钟-1.5小时不等，退火温度为465-490℃。

本发明一种瞬间永久结合法铜包铝排生产工艺积极的效果是：1)采用中频炉加热不仅生产成本低，最重要得是可以实现铜、铝的瞬间永久结合，提高铜、铝的结合程度，使之不容易脱层、开裂和裂纹；2)经退火的铜包铝排进行多次轧制和保温处理，可进一步提高铜、铝结合程度。

本发明经有限元试验、检验证明，采用该工艺生产的铜包铝排性能完全可以达到中国电器工业协会标准，并且在任何工况下铜铝层永久不会脱层、裂纹、开缝和鼓包。

具体实施方式

下面结合实施例分别对本发明作进一步阐述；需要说明的是实施例只限于本发明的工艺，而不局限于铜包铝排尺寸的大小。

实施例1：

一种瞬间永久结合法铜包铝排生产工艺，它包括以下步骤：

A、铜管和铝棒毛面打磨处理：分别将20mm的铜管和铝棒用机械法打磨铜管的内表面和铝棒的外表面，使它们形成毛面以提高接触性；

B、铜管套铝棒：将打磨好的铝棒伸至铜管内形成铜包铝排；

C、拉拔：将步骤B)的铜包铝排放置到拉机上拉拔使铜和铝物理紧密结合；

D、中频加热：将步骤C)的铜包铝排放置到中频加热炉中进行加热，使铜、铝材料瞬间结合，其工艺条件为：中频范围为480Hz，温度为小于500℃加热到铜管端头黑亮为止；

E、保温处理和轧制：将步骤D)的铜包铝排放置到箱式保温炉中在465℃环境下保温20分钟后进行轧制，轧制后再在同等条件下保温再轧制，再保温再轧制；

F、拉伸：将步骤E)的铜包铝排用拉机拉伸至要求的尺寸范围。

G、退火：将步骤F)的铜包铝排放置到退火炉中退火，其工艺条件为：退火时间为根据铜包铝排粗细20分钟，退火温度为465℃。

实施例2：

一种瞬间永久结合法铜包铝排生产工艺，它包括以下步骤：

A、铜管和铝棒毛面打磨处理：分别将40mm的铜管和铝棒用机械法打磨铜管的内表面和铝棒的外表面，使它们形成毛面以提高接触性；

B、铜管套铝棒：将打磨好的铝棒伸至铜管内形成铜包铝排；

C、拉拔：将步骤B)的铜包铝排放置到拉机上拉拔使铜和铝物理紧密结合；

D、中频加热：将步骤C)的铜包铝排放置到中频加热炉中进行加热，使铜、铝材料瞬间结合，其工艺条件为：中频范围为485Hz，温度为小于500℃加热到铜管端头黑亮为止；

E、保温处理和轧制：将步骤D)的铜包铝排放置到箱式保温炉中在470℃环境下保温40分钟后进行轧制，轧制后再在同等条件下保温再轧制，保温和轧制反复进行4次；

F、拉伸：将步骤E)的铜包铝排用拉机拉伸至要求的尺寸范围。

G、退火：将步骤F)的铜包铝排放置到退火炉中退火，其工艺条件为：退火时间为根据铜包铝排粗细40分钟，退火温度为470℃。

实施例3：

一种瞬间永久结合法铜包铝排生产工艺，它包括以下步骤：

A、铜管和铝棒毛面打磨处理：分别将80mm的铜管和铝棒用机械法打磨铜管的内表面和铝棒的外表面，使它们形成毛面以提高接触性；

B、铜管套铝棒：将打磨好的铝棒伸至铜管内形成铜包铝排；

C、拉拔：将步骤B)的铜包铝排放置到拉机上拉拔使铜和铝物理紧密结合；

D、中频加热：将步骤C)的铜包铝排放置到中频加热炉中进行加热，使铜、铝材料瞬间结合，其工艺条件为：中频范围为480Hz，温度为小于500℃加热到铜管端头黑亮为止；

E、保温处理和轧制：将步骤D)的铜包铝排放置到箱式保温炉中在490℃环境下保温1.5小时后进行轧制，轧制后再在同等条件下保温再轧制，保温和轧制反复进行7次；

F、拉伸：将步骤E)的铜包铝排用拉机拉伸至要求的尺寸范围。

G、退火：将步骤F)的铜包铝排放置到退火炉中退火，其工艺条件为：退火时间为根据铜包铝排粗细1.5分钟，退火温度为490℃。

本发明一种瞬间永久结合法铜包铝排生产工艺，其采取中频炉进行加热，比采用高频炉进行加热可节约1/3以上的能源，同时中频加热后进行反复保温和轧制与现有工业技术不同的是无需模具，并且形状可根据需要而定，特别重要的是按此工艺生产的铜包铝排铜和铝材料可永久结合，只要在铜和铝的熔点范围内，在任何情况下都不会脱层、裂纹、开缝和鼓包。

Claims (1)

1.一种瞬间结合法铜包铝排生产工艺，它包括以下依次生产工序：1)铜管和铝棒毛面打磨处理、2)铜管套铝棒、3)拉拔、4)中频加热、5)保温处理和轧制、6)拉伸、7)退火，其特征在于：

所述的中频加热是将拉拔后的材料放置到中频感应炉中加热，使铜、铝材料瞬间结合，其工艺条件为：中频范围为480-500Hz，温度为小于500℃加热到铜管端头黑亮为止；

所述的保温处理和轧制是指经中频加热后对铜包铝排在465-490℃环境下保温20分钟至1.5小时后进行轧制，轧制后再在同等条件下保温再轧制，其中保温和轧制至少达到3次以上。