CN105803250A - 高强度低电阻汽车加热线及其制备方法 - Google Patents

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王忠敏
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Abstract

本发明涉及的一种高强度低电阻汽车加热线，其特征在于它包括芯线（1），所述芯线（1）为防弹丝，所述芯线（1）外均匀设置有螺旋布置的加热丝组（2），加热丝组包括多根紧密排布的高强度低电阻合金丝，每个绕距的加热丝组（2）之前形成间隙，设置加热丝组（2）后的芯线（1）外部设置有挤塑保护层（3）；其中的高强度低电阻合金丝的化学成份的各个组分的质量分数如下：镍3‑5份，硅0.8‑1份，铜90‑98份，锰0.2‑0.5份；本发明高强度低电阻汽车加热线使用寿命较高，同时具备较高的强度以及较好的机械性能的优点。

Description

高强度低电阻汽车加热线及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高强度低电阻合金丝及其制备方法。
背景技术
传统的汽车座椅加热垫所使用的汽车加热线通常采用多根直径为0.05~0.08mm的合金丝无规律绞合或密集排列绞合于芯线上，绞合生产过程中容易造成合金丝的堆积，由于合金丝布置不均匀使得散热不均匀导致过热影响合金丝寿命，另外在做成成品加热垫以后，使用时由于加热垫存在一定程度的位移，导致加热线的内部容易造成合金丝相互摩擦，最后造成耐磨性能欠佳，容易折断，影响产品的使用寿命。对于汽车加热线，其需要具备良好的抗弯折能力，因此用于制作汽车加热线的高强度低电阻合金丝必须是高强度耐弯折的。传统的用于制作汽车加热线的低电阻合金丝的强度达不到要求。由于硅具有增强材质的特征，为了增加强度，一般在合金丝的原料中增加硅，但是只能增加少量的硅（总质量的0.1%-0.2%），此时合金丝内晶粒尺寸为15-25μm，随着硅含量的增加，产品在生产时退火过程中容易发生退断，使得产品机械性能破坏。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种使用寿命较高，同时具备较高的强度以及较好的机械性能的高强度低电阻汽车加热线及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种高强度低电阻汽车加热线，其特征在于它包括芯线，所述芯线为防弹丝，所述芯线外均匀设置有螺旋布置的加热丝组，加热丝组包括多根紧密排布的高强度低电阻合金丝，每个绕距的加热丝组之前形成间隙。设置加热丝组后的芯线外部设置有挤塑保护层；
上述的高强度低电阻汽车加热线的制备方法如下：
步骤一、将芯线从上至下拉伸，在芯线向下运动的过程中芯线还进行螺旋自转，在向下运动的芯线的四周设置有均匀布置的的高强度低电阻合金丝放线盘，高强度低电阻合金丝放线盘上的高强度低电阻合金丝绕置于芯线表面在芯线表面形成加热丝组；
步骤二、形成加热丝组的芯线的表面进行挤塑形成挤塑保护层。
其中的高强度低电阻合金丝的化学成份的各个组分的质量分数如下：镍3-5份，硅0.8-1份，铜90-98份，锰0.2-0.5份；
上述的高强度低电阻合金丝的制备方法如下：
步骤一、原材料准备；
步骤二、真空熔炼；
步骤三、热锻；
步骤四、热轧：对步骤三所得的方锻坯热轧成直径7-8mm的盘条；
步骤五、酸洗；
步骤六、退火：对步骤五所得的盘条进行退火；
步骤七、对步骤六退火后的盘条依次进行拉丝和退火处理，分五次将盘条拉丝至所需要的合金丝直径；
第一次拉丝至4.5mm直径，第一次拉丝后退火温度为550℃，退火时间1.5小时，总加热时间2.5-3小时；
第二次拉丝至1.0mm直径，第一次拉丝后退火温度为530℃，退火加热时间1.5小时，总加热时间2-3小时；
第三次拉丝至0.45mm直径；
第四次拉丝至0.14mm直径；
第五次拉丝至0.07mm直径，第五次拉丝后退火温度为575-585℃，退火方式为管式退火，退火速度为40m/min，在该过程中退火合金丝的电阻保持不变。
高强度低电阻合金丝的性能参数如下：电阻率为0.028-0.035Ω·m；强度为430-530Mpa；折弯次数为7000~10000次。
步骤二的详细步骤如下：将步骤一准备的镍、铜投入至真空熔炼炉的坩埚内，其余原料各自放在料斗内待投入，校验真空熔炼炉并加热，使得镍、铜全熔后开始加入其余原料，加料完成后精炼，精炼后镇静，然后带电浇注，浇注温度为1350-1400℃，浇注完毕后随炉冷却，破坏真空后出炉；
步骤三的详细步骤如下：对步骤二真空熔炼后所得的钉子进行热锻，合金加热温度为800-850℃，保温时间40-45分钟。
步骤五的详细步骤如下：对步骤四所得的盘条进行酸洗，酸洗液为20%质量份数的硫酸、15%质量份数的硝酸和65%质量份数的水配比而成；其中硫酸浓度为93-98%，硝酸浓度为30-35%。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明高强度低电阻汽车加热线使用寿命较高，同时具备较高的强度以及较好的机械性能的优点。
附图说明
图1为本发明高强度低电阻汽车加热线的结构示意图。
其中：
芯线1
加热丝组2
挤塑保护层3。
具体实施方式
参见图1，本发明涉及的一种高强度低电阻汽车加热线，它包括芯线1，所述芯线1为防弹丝，所述芯线1外均匀设置有螺旋布置的加热丝组2，加热丝组包括6~7根紧密排布的高强度低电阻合金丝，高强度低电阻合金丝的直径为0.07mm，加热丝组的绕距为1.74mm，每个绕距的加热丝组2之前形成间隙。设置加热丝组2后的芯线1外部设置有挤塑保护层3。
上述结构的低电阻均匀发热汽车加热线由于加热丝组2均匀螺旋布置，使得产品发热均匀，散热迅速，由于每个绕距的加热丝组2之前形成间隙，由于间隙的缓冲作用，避免成品使用时，由于摩擦造成的高强度低电阻合金丝堆积现象，增强使用寿命。
上述的高强度低电阻汽车加热线的制备方法如下：
步骤一、将芯线1从上至下拉伸，在芯线1向下运动的过程中芯线1还进行螺旋自转，在向下运动的芯线1的四周设置有均匀布置的的高强度低电阻合金丝放线盘，高强度低电阻合金丝放线盘上的高强度低电阻合金丝绕置于芯线1表面在芯线1表面形成加热丝组2；
步骤二、形成加热丝组2的芯线1的表面进行挤塑形成挤塑保护层3。
上述的高强度低电阻合金丝，该合金丝的化学成份的各个组分的质量分数如下：镍3-5份，硅0.8-1份，铜90-98份，锰0.2-0.5份。
上述的高强度低电阻合金丝的制备方法如下：
步骤一、原材料准备；
步骤二、真空熔炼：将步骤一准备的镍、铜投入至真空熔炼炉的坩埚内，其余原料（硅和锰）各自放在料斗内待投入，校验真空熔炼炉并加热，使得镍、铜全熔后开始加入其余原料，加料完成后精炼，精炼后镇静，然后带电浇注，浇注温度为1350-1400℃，浇注完毕后随炉冷却，破坏真空后出炉；
步骤三、热锻：对步骤二真空熔炼后所得的钉子进行热锻，合金加热温度为800-850℃，保温时间40-45分钟；
步骤四、热轧：对步骤三所得的方锻坯热轧成直径7-8mm的盘条；
步骤五、酸洗：对步骤四所得的盘条进行酸洗，酸洗液为20%质量份数的硫酸、15%质量份数的硝酸和65%质量份数的水配比而成；其中硫酸浓度为93-98%，硝酸浓度为30-35%。
步骤六、退火：对步骤五所得的盘条进行退火；
步骤七、对步骤六退火后的盘条依次进行拉丝和退火处理，分五次将盘条拉丝至所需要的合金丝直径；
第一次拉丝至4.5mm直径，第一次拉丝后退火温度为550℃，退火时间1.5小时，总加热时间2.5-3小时；
第二次拉丝至1.0mm直径，第一次拉丝后退火温度为530℃，退火加热时间1.5小时，总加热时间2-3小时；
第三次拉丝至0.45mm直径；
第四次拉丝至0.14mm直径；
第五次拉丝至0.07mm直径，第五次拉丝后退火温度为575-585℃，退火方式为管式退火，退火速度为40m/min，575-585℃为居里点，最佳点为580℃，在该过程中退火合金丝的电阻保持不变。
所得到的高强度低电阻合金丝的性能参数如下：电阻率为0.028-0.035Ω·m；强度为430-530Mpa；折弯次数为7000~10000次。
实施例一：
一种高强度低电阻合金丝，该合金丝的化学成份的各个组分的质量分数如下：镍3份，硅0.8份，铜95份，锰0.5份。第五次拉丝后退火温度为580℃，所得到的高强度低电阻合金丝的电阻率为0.029Ω·m；强度为440Mpa；折弯次数为7500次。
实施例二：
一种高强度低电阻合金丝，该合金丝的化学成份的各个组分的质量分数如下：镍5份，硅1份，铜90份，锰0.35份。第五次拉丝后退火温度为580℃，所得到的高强度低电阻合金丝的电阻率为0.032Ω·m；强度为510Mpa；折弯次数为9000次。
实施例三：
一种高强度低电阻合金丝，该合金丝的化学成份的各个组分的质量分数如下：镍4份，硅0.9份，铜98份，锰0.2份。第五次拉丝后退火温度为580℃，所得到的高强度低电阻合金丝的电阻率为0.03Ω·m；强度为500Mpa；折弯次数为8000次。

Claims (7)

1.一种高强度低电阻汽车加热线，其特征在于它包括芯线（1），所述芯线（1）为防弹丝，所述芯线（1）外均匀设置有螺旋布置的加热丝组（2），加热丝组包括多根紧密排布的高强度低电阻合金丝，每个绕距的加热丝组（2）之前形成间隙，设置加热丝组（2）后的芯线（1）外部设置有挤塑保护层（3）；
上述的高强度低电阻汽车加热线的制备方法如下：
步骤一、将芯线（1）从上至下拉伸，在芯线（1）向下运动的过程中芯线（1）还进行螺旋自转，在向下运动的芯线（1）的四周设置有均匀布置的的高强度低电阻合金丝放线盘，高强度低电阻合金丝放线盘上的高强度低电阻合金丝绕置于芯线（1）表面在芯线（1）表面形成加热丝组（2）；
步骤二、形成加热丝组（2）的芯线（1）的表面进行挤塑形成挤塑保护层（3）。
2.根据权利要求1所述的一种高强度低电阻汽车加热线，其特征在于其中的高强度低电阻合金丝的化学成份的各个组分的质量分数如下：镍3-5份，硅0.8-1份，铜90-98份，锰0.2-0.5份。
3.根据权利要求2所述的一种高强度低电阻汽车加热线，其特征在于上述的高强度低电阻合金丝的制备方法如下：
步骤一、原材料准备；
步骤二、真空熔炼；
步骤三、热锻；
步骤四、热轧：对步骤三所得的方锻坯热轧成直径7-8mm的盘条；
步骤五、酸洗；
步骤六、退火：对步骤五所得的盘条进行退火；
步骤七、对步骤六退火后的盘条依次进行拉丝和退火处理，分五次将盘条拉丝至所需要的合金丝直径；
第一次拉丝至4.5mm直径，第一次拉丝后退火温度为550℃，退火时间1.5小时，总加热时间2.5-3小时；
第二次拉丝至1.0mm直径，第一次拉丝后退火温度为530℃，退火加热时间1.5小时，总加热时间2-3小时；
第三次拉丝至0.45mm直径；
第四次拉丝至0.14mm直径；
第五次拉丝至0.07mm直径，第五次拉丝后退火温度为575-585℃，退火方式为管式退火，退火速度为40m/min，在该过程中退火合金丝的电阻保持不变。
4.根据权利要求2所述的一种高强度低电阻汽车加热线，其特征在于高强度低电阻合金丝的性能参数如下：电阻率为0.028-0.035Ω·m；强度为430-530Mpa；折弯次数为7000~10000次。
5.根据权利要求3所述的一种高强度低电阻汽车加热线，其特征在于步骤二的详细步骤如下：将步骤一准备的镍、铜投入至真空熔炼炉的坩埚内，其余原料各自放在料斗内待投入，校验真空熔炼炉并加热，使得镍、铜全熔后开始加入其余原料，加料完成后精炼，精炼后镇静，然后带电浇注，浇注温度为1350-1400℃，浇注完毕后随炉冷却，破坏真空后出炉。
6.根据权利要求3所述的一种高强度低电阻汽车加热线，其特征在于步骤三的详细步骤如下：对步骤二真空熔炼后所得的钉子进行热锻，合金加热温度为800-850℃，保温时间40-45分钟。
7.根据权利要求3所述的一种高强度低电阻汽车加热线，其特征在于步骤五的详细步骤如下：对步骤四所得的盘条进行酸洗，酸洗液为20%质量份数的硫酸、15%质量份数的硝酸和65%质量份数的水配比而成；其中硫酸浓度为93-98%，硝酸浓度为30-35%。
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