CN105895186A - 一种铜合金细线单丝、铜合金细线及其制作方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜合金细线单丝、铜合金细线及其制作方法和装置，其中铜合金单丝的制备方法包括以下步骤：对无氧铜合金杆进行细晶化处理；对经过细晶化处理后的无氧铜合金杆进行冷轧或拉拔处理；对经过冷轧或拉拔后的无氧铜合金杆进行退火处理；对经过退火处理的无氧铜合金杆进行拉丝处理；对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理；将二次退火处理后的无氧铜合金杆进行微拉单丝并多道次去除应力，得到铜合金细线单丝。本发明提供的铜合金细线单丝具有纤维晶结构，由此得到的铜合金细线具有良好的强度和耐疲劳特性，且铜合金细线的生产工艺简单可靠，实现了具有纳米纤维晶结构铜合金细线的低成本工业化生产工艺。
Description
技术领域
本发明涉及铜合金线材领域，特别涉及一种铜合金细线单丝、铜合金细线及其制作方法和装置。
背景技术
铜合金细线单丝直径一般小于1mm，尤其极细线单丝直径可小于0.05mm，广泛应用于电线电缆、电力电子等行业。在芯片封装、特种线缆等领域，极细单丝有助于减小芯片封装体积，或者绞合后有助于提升线缆的耐疲劳性。纯铜细线在高温情况下很容易软化，采用铜合金材料可以有效地提高线材耐高温性及强度。在工业生产中，有大量的移动电气设备例如机器人腕臂，其中的电缆必须具备良好的耐疲劳特性及强度，否则电缆断裂极易造成生产事故。因此改进铜合金线材特性在生产实践中具有重要意义。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种铜合金细线单丝、铜合金细线及其制作方法和装置，以有效提高线材的耐疲劳特性及强度。
本发明提供的铜合金细线单丝的直径不大于0.5mm，微观组织结构为横向截面平均晶粒尺寸不大于1μm，纵向截面晶粒长度平均为100～500μm的纤维晶。
本发明提供的铜合金细线单丝的制备方法，包括以下步骤：
对无氧铜合金杆进行细晶化处理；
对经过细晶化处理后的无氧铜合金杆进行冷轧或拉拔处理；
对经过冷轧或拉拔后的无氧铜合金杆进行退火处理；
对经过退火处理的无氧铜合金杆进行拉丝处理；
对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理；
将二次退火处理后的无氧铜合金杆进行微拉单丝并多道次去除应力，得到铜合金细线单丝。
本发明还提供了一种由上述的铜合金细线单丝绞合制备的铜合金细线。
本发明进一步还提供了铜合金细线的制备方法，包括以下步骤：
将铜合金细线单丝或者铜合金细线单丝多股绞合后的线材进行保温处理得到铜合金细线。
本发明有益效果如下：
本发明提供的铜合金细线单丝具有纳米纤维晶结构，由此得到的铜合金细线具有良好的强度和耐疲劳特性，且铜合金细线的生产工艺简单可靠，实现了具有纳米纤维晶结构铜合金细线的低成本工业化生产工艺。
附图说明
图1为本发明方法实施例的铜合金细线单丝制备方法的流程示意图；
图2为本发明装置实施例的铜合金细线单丝制备装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
产品实施例
本发明提供了一种铜合金细线单丝，所述铜合金细线单丝的直径不大于0.5mm，微观组织结构为横向截面平均晶粒尺寸不大于1μm，纵向截面晶粒长度平均为100～500μm的纤维晶。
优选地，微观组织结构横向截面平均晶粒尺寸为0.1～1μm，纵向截面晶粒长度平均为100～500μm的纤维晶。
本发明还提供了上述铜合金细线单丝绞合制备的铜合金细线。
方法实施例
根据本发明的方法实施例，提供了产品实施例铜合金细线单丝的制备方法，图1为本发明方法实施例的铜合金细线单丝制备方法的流程示意图，如图1所示，根据本发明方法实施例的的铜合金细线单丝制备方法，具体包括以下步骤：
S101：对无氧铜合金杆进行细晶化处理。具体包括以下步骤：制备氧含量小于10ppm的无氧铜合金杆，对所述无氧铜合金杆进行细晶化处理，使其横截面平均晶粒尺寸为1～3μm；具体的，在所述无氧铜合金杆中除必要的合金成分外，其他杂质的总和不超过无氧铜合金杆总重量的0.05％，制备氧含量小于10ppm的无氧铜合金杆采用现有的技术和工艺完成，本发明不做详细描述。
在无氧铜合金杆中必要的合金成分指的是除杂质外铜合金杆原料中的合金成分。
S102：对经过细晶化处理后的无氧铜合金杆进行冷轧或拉拔处理。具体包括以下步骤：对经过细晶化处理后的无氧铜合金杆进行冷轧或拉拔处理，使材料变形量为70％～90％。
具体的，所述细晶化的处理选自卧式挤压、连续挤压或者等通道转角挤压中的一种或几种。
所述材料变形量指的是无氧铜合金杆横截面的变形量。
S103：对经过冷轧或拉拔后的无氧铜合金杆进行退火处理。具体包括以下步骤：对经过冷轧或拉拔后的无氧铜合金杆进行退火处理，退火温度范围为300℃～600℃。
S104：对经过退火处理的无氧铜合金杆进行拉丝处理。具体包括以下步骤：对经过退火处理的无氧铜合金杆进行拉丝处理，使材料变形量为70％～90％。
S105：对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理。具体包括以下步骤：对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理，退火温度范围为300℃～600℃。
S106：将二次退火处理后的无氧铜合金杆进行微拉单丝并多道次去除应力，得到铜合金细线单丝。具体包括以下步骤：将二次退火处理后的无氧铜合金杆进行微拉单丝并多道次去除应力，形成直径不大于0.5mm的铜合金细线单丝。
本发明还提供了所述的铜合金细线的制备方法，包括以下步骤：将铜合金细线单丝或者铜合金细线单丝多股绞合后的线材进行保温处理得到铜合金细线。具体为，将铜合金细线单丝或者铜合金细线单丝多股绞合后的线材在200～600℃保温10～60min得到铜合金细线。
装置实施例
根据本发明的装置实施例，提供了产品实施例1铜合金细线单丝的制备装置，图2为本发明装置实施例的铜合金细线单丝制备装置的结构示意图，如图2所示，根据本发明装置实施例的铜合金细线单丝制备装置包括细晶化处理模块20、冷轧或拉拔模块21、退火模块22、拉丝模块23、二次退火模块24、微拉单丝模块25，以下对本发明装置实施例的各个模块进行详细的说明：
所述细晶化处理模块20，用于对无氧铜合金杆进行细晶化处理。具体的，用于对无氧铜合金杆进行细晶化处理，使其横截面平均晶粒尺寸为1～3μm。
所述冷轧或拉拔模块21，用于对经过细晶化处理后的无氧铜合金杆进行冷轧或拉拔处理。具体的，用于对经过细晶化处理后的无氧铜合金杆进行冷轧或拉拔处理，使材料变形量为70％～90％。
所述退火模块22，用于对经过冷轧或拉拔后的无氧铜合金杆进行退火处理。具体的，用于对经过冷轧或拉拔后的无氧铜合金杆进行退火处理，退火温度范围为300℃～600℃。
所述拉丝模块23，用于对经过退火处理的无氧铜合金杆进行拉丝处理。具体的，用于对经过退火处理的无氧铜合金杆进行拉丝处理，使材料变形量为70％～90％。
所述二次退火模块24，用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理。具体的，用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理，退火温度范围为300℃～600℃。
所述微拉单丝模块25，用于将二次退火处理后的无氧铜合金杆进行微拉单丝并多道次去除应力，得到铜合金细线单丝。
本发明提供的铜合金细线单丝具有纤维晶结构，由此得到的铜合金细线具有良好的强度和耐疲劳特性，且铜合金细线的生产工艺简单可靠，实现了具有纳米纤维晶结构铜合金细线的低成本工业化生产工艺，与普通铸态工艺得到的铜合金细线相比，柔韧性提高50％以上，强度提高30％以上。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种铜合金细线单丝，其特征在于，所述铜合金细线单丝的直径不大于0.5mm，微观组织结构为横向截面平均晶粒尺寸不大于1μm，纵向截面晶粒长度平均为100～500μm的纤维晶。
2.如权利要求1所述的铜合金细线单丝，其特征在于，微观组织结构为横向截面平均晶粒尺寸为0.1～1μm，纵向截面晶粒长度平均为100～500μm的纤维晶。
3.权利要求1～2任一项所述的铜合金细线单丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
对无氧铜合金杆进行细晶化处理；
对经过细晶化处理后的无氧铜合金杆进行冷轧或拉拔处理；
对经过冷轧或拉拔后的无氧铜合金杆进行退火处理；
对经过退火处理的无氧铜合金杆进行拉丝处理；
对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理；
将二次退火处理后的无氧铜合金杆进行微拉单丝并多道次去除应力，得到铜合金细线单丝。
4.如权利要求3所述的铜合金细线单丝的制备方法，其特征在于：
对无氧铜合金杆进行细晶化处理，使其横截面平均晶粒尺寸为1～3μm；
对经过细晶化处理后的无氧铜合金杆进行冷轧或拉拔处理，使材料变形量为70％～90％；
对经过冷轧或拉拔后的无氧铜合金杆进行退火处理，退火温度范围为300℃～600℃；
对经过退火处理的无氧铜合金杆进行拉丝处理，使材料变形量为70％～90％；
对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理，退火温度范围为300℃～600℃。
5.权利要求1～2任一项所述的铜合金细线单丝的制备装置，其特征在于，包括细晶化处理模块、冷轧或拉拔模块、退火模块、拉丝模块、二次退火模块、微拉单丝模块：
所述细晶化处理模块，用于对无氧铜合金杆进行细晶化处理；
所述冷轧或拉拔模块，用于对经过细晶化处理后的无氧铜合金杆进行冷轧或拉拔处理；
所述退火模块，用于对经过冷轧或拉拔后的无氧铜合金杆进行退火处理；
所述拉丝模块，用于对经过退火处理的无氧铜合金杆进行拉丝处理；
所述二次退火模块，用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理；
所述微拉单丝模块，用于将二次退火处理后的无氧铜合金杆进行微拉单丝并多道次去除应力，得到铜合金细线单丝。
6.如权利要求5所述的铜合金细线单丝的制备装置，其特征在于：
所述细晶化处理模块，用于对无氧铜合金杆进行细晶化处理，使其横截面平均晶粒尺寸为1～3μm；
所述冷轧或拉拔模块，用于对经过细晶化处理后的无氧铜合金杆进行冷轧或拉拔处理，使材料变形量为70％～90％；
所述退火模块，用于对经过冷轧或拉拔后的无氧铜合金杆进行退火处理，退火温度范围为300℃～600℃；
所述拉丝模块，用于对经过退火处理的无氧铜合金杆进行拉丝处理，使材料变形量为70％～90％；
所述二次退火模块，用于对拉丝处理后的无氧铜合金杆进行二次退火处理，退火温度范围为300℃～600℃。
7.一种铜合金细线，其特征在于，由权利要求1～2任一项所述的铜合金细线单丝绞合制备而成。
8.一种权利要求7所述的铜合金细线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将铜合金细线单丝或者铜合金细线单丝多股绞合后的线材进行保温处理得到铜合金细线。
9.如权利要求8所述的铜合金细线的制备方法，其特征在于，将铜合金细线单丝或者铜合金细线单丝多股绞合后的线材进行保温处理得到铜合金细线具体包括以下步骤：
将铜合金细线单丝或者铜合金细线单丝多股绞合后的线材在200～600℃保温10～60min得到铜合金细线。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200430 Address after: 313100 Changxing District Green Intelligent Manufacturing Industrial Park, Nanhu Lake industrial cluster, Changxing County, Huzhou City, Zhejiang Province Patentee after: Huzhou Gold Titanium conductor Technology Co., Ltd Address before: Weibin District of Xinxiang City, 453000 East Room No. 27 in Henan Province Patentee before: Wang Wenfang |
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| TR01 | Transfer of patent right |