CN111554429A - 镀锡铜包烯合金线及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镀锡铜包烯合金线及其加工方法，镀锡铜包烯合金线包括芯线、镀锡层，芯线包括铜包烯合金导线，铜包烯合金导线包括铜带、烯合金杆，镀锡层包覆在芯线上，加工方法，包括以下步骤：制作烯合金杆；去掉氧化层；包覆铜带；进行拉拔、排气形成铜包烯合金线坯；将铜包烯合金线坯处理形成铜包烯合金导线；包覆镀锡层。本发明的特点是：镀锡铜包烯合金线的芯线为铜包烯合金导线，铜包烯合金导线外层为铜，内部为高强度高导电的烯合金材料，机械性能及电性能均优于目前使用的铜包铝线、铜包铝合金线及铝镁线，造价相对低廉，既能在高端应用领域替代纯铜，满足性能要求，又能较大幅度降低材料成本，加工工艺可保证镀锡铜包烯合金线质量。

Description

镀锡铜包烯合金线及其加工方法
技术领域
本发明涉及导体相关技术领域，具体涉及一种用于电线电缆屏蔽层和通信电缆的镀锡铜包烯合金线及其加工方法。
背景技术
铜作为性价比最好的导体材料而被世界广为使用，但是，资源稀缺、价格较高等因素给材料应用企业的生产带来诸多困难，研发可以替代纯铜的高性能、低价格且资源丰富的材料已成为材料应用企业的当务之急，这不仅可以缓解我国铜资源贫乏的问题，同时也可大大降低的相关产品的制作成本。
近年来，在我国使用较多的用以替代纯铜或铝镁合金做屏蔽编织线的是铜包铝合金线，其优点是；导电率与纯铝相近，但强度能够达到近180兆帕（20°C软态）左右，可以满足通信电缆屏蔽层编织用线的要求，也大大降低了生产成本，目前3G、4G移动通信用基站内的通信电缆屏蔽层编织线及接地线大多采用此材料，但其弱点是：由于改性后的铝合金杆对微量元素非常敏感，所以冶炼过程中比较难以把握，经常出现机械性能不稳定问题，导致拉丝断线频繁，生产效率不稳定等问题，而且由于强度和导电性能的局限性，在部分对线体材料电性能和机械性能同时要求都较高的应用领域（如新能源汽车等）仍无法替代纯铜。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足问题，提供一种镀锡铜包烯合金线及其加工方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：镀锡铜包烯合金线，包括芯线、镀锡层，所述芯线包括铜包烯合金导线，所述铜包烯合金导线包括铜带、烯合金杆，所述铜带包覆在烯合金杆的表面并通过拉拔形成铜包烯合金导线，所述镀锡层包覆在芯线上。
所述烯合金杆由烯合金、铝溶液混合经过冶炼、连铸连轧轧制而成。
所述铜包烯合金导线的铜层体积比为15%-25%。
镀锡铜包烯合金线加工方法，包括以下步骤：
S1、在冶炼过程中将烯合金与铝溶液混合，然后通过连铸连轧工艺轧制成烯合金杆；
S2、将烯合金杆表面的氧化层去掉；
S3、将铜带包覆在已去掉表面氧化层的烯合金杆的表面；
S3、铜带包覆后进行拉拔、排气形成铜包烯合金线坯；
S4、将铜包烯合金线坯经过拉拔、中拉丝、细拉丝、退火处理后形成铜包烯合金导线；
S5、铜包烯合金导线进入镀锡机在表面包覆镀锡层形成镀锡铜包烯合金线。
轧制后的烯合金杆先拉拔至旋切尺寸后再放入旋切装置去掉表面的氧化层。
所述铜包烯合金导线进入镀锡机，经过退火、热镀方式将锡附着在铜层表面，形成镀锡铜包烯合金线。
烯合金杆表面的氧化层去掉后需送入密闭、充满保护气体的装置中。
铜带包覆在已去掉表面氧化层的烯合金杆的表面，铜缝通过焊接连为一体。
铜包烯合金线坯在拉拔时间减径比低于17%。
本发明的特点是：镀锡铜包烯合金线的芯线为铜包烯合金导线，铜包烯合金导线外层为铜，内部为高强度高导电的烯合金材料，机械性能及电性能均优于目前使用的铜包铝线、铜包铝合金线及铝镁线，造价相对低廉，既能在高端应用领域替代纯铜，满足性能要求，又能较大幅度降低材料成本，加工工艺可保证镀锡铜包烯合金线质量。
具体实施方式
实施例一
本发明为一种镀锡铜包烯合金线，包括芯线、镀锡层，所述芯线包括铜包烯合金导线，所述铜包烯合金导线包括铜带、烯合金杆，所述铜带包覆在烯合金杆的表面并通过连续拉拔形成铜包烯合金导线，其中所述烯合金杆由烯合金、铝溶液混合经过冶炼、连铸连轧轧制而成，所述铜包烯合金导线的铜层体积比为15%-25%，可为15%、20%、25%，所述镀锡层包覆在芯线上。
本发明的一种镀锡铜包烯合金线其芯线采用铜包烯合金导线，铜包烯合金导线外层为铜，内部为高强度高导电的烯合金材料，其机械性能及电性能均优于目前使用的铜包铝线、铜包铝合金线及铝镁线，其造价相对低廉，既能在高端应用领域替代纯铜，满足性能要求，又能较大幅度降低材料成本。
实施例二
本发明为一种镀锡铜包烯合金线加工方法，包括以下步骤：
S1、在冶炼过程中将烯合金与铝溶液混合，烯合金作为添加成分以增加材料导电性为主，烯合金均匀分散于铝溶液中，成为铝晶粒间的焊接材料，通过铝合金的表面活性作用，可形成晶粒界面呈现无缝隙连接的形态，通过连铸连轧工艺轧制成φ15mm的烯合金杆，此时的烯合金杆在外力作用时，其晶界滑移现象减少，强度随着抗应力能力的提高而增强，抗拉强度可达200兆帕以上，，其具有优越的导电性能，电阻率＜0.02268Ω.m2/m；
S2、用卧式圆盘拉机将上述φ15mm的烯合金杆拉拔至旋切尺寸，并使其表面圆度达到切削要求，然后将拉拔后的烯合金杆输入高速旋切装置中，以不低于5000转/分的旋切速度去除烯合金杆表面的氧化层；
S3、将已去掉表面氧化层的烯合金杆直接输入密闭、充满保护气体的氩弧焊接装置内，同时将铜带包覆到烯合金杆表面，铜缝焊接后输出；
S3、将表面包覆铜带后的烯合金杆直接输入卧式拉拔收线机，经一次拉拔、排气后制成铜包烯合金线坯；
S4、铜包烯合金线坯先用全自动组合式连续拉拔机组以不高于17%的减径比，分过程平缓拉拔至φ3.0mm备用，通过控制减径量及拉拔速度避免因减径过大或速度过快导致产生线体内伤，铜、烯合金接触面必须实现冶金结合，线体表面不得有起泡、严重划伤、不结合、烯合金裸露等影响后续细拉丝质量的缺陷；然后将φ3.0mm的铜包烯合金线输入具有退火功能的中拉机中拉拔至φ0.8mm输出，收入铁轴；再将φ0.8mm的铜包烯合金线输入细拉机拉拔至φ0.16mm；最后将φ0.16mm的铜包烯合金线输入退火机退火形成铜包烯合金导线，其机械及电性能指标达到以下要求：抗拉强度：≥200兆帕，伸长率：≥10%，电阻率＜0.02029Ω.m2/m；
S5、所述铜包烯合金导线进入镀锡机，经过退火、热镀方式将锡附着在铜层表面，从而形成镀锡铜包烯合金线。
实施例一中的镀锡铜包烯合金线可采用实施例二中的方法加工而成。
本发明的镀锡铜包烯合金线可替代纯铜线，作为高品质电缆屏蔽层的编织用线和通信电缆的内导体使用，可大大降低相关产品的制造成本。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.镀锡铜包烯合金线，其特征在于：包括芯线、镀锡层，所述芯线包括铜包烯合金导线，所述铜包烯合金导线包括铜带、烯合金杆，所述铜带包覆在烯合金杆的表面并通过拉拔形成铜包烯合金导线，所述镀锡层包覆在芯线上。
2.如权利要求1所述的镀锡铜包烯合金线，其特征在于：所述烯合金杆由烯合金、铝溶液混合经过冶炼、连铸连轧轧制而成。
3.如权利要求1所述的镀锡铜包烯合金线，其特征在于：所述铜包烯合金导线的铜层体积比为15%-25%。
4.镀锡铜包烯合金线加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在冶炼过程中将烯合金与铝溶液混合，然后通过连铸连轧工艺轧制成烯合金杆；
S2、将烯合金杆表面的氧化层去掉；
S3、将铜带包覆在已去掉表面氧化层的烯合金杆的表面；
S3、铜带包覆后进行拉拔、排气形成铜包烯合金线坯；
S4、将铜包烯合金线坯经过拉拔、中拉丝、细拉丝、退火处理后形成铜包烯合金导线；
S5、铜包烯合金导线进入镀锡机在表面包覆镀锡层形成镀锡铜包烯合金线。
5.如权利要求4所述的镀锡铜包烯合金线加工方法，其特征在于：轧制后的烯合金杆先拉拔至旋切尺寸后再放入旋切装置去掉表面的氧化层。
6.如权利要求4所述的镀锡铜包烯合金线加工方法，其特征在于：所述铜包烯合金导线进入镀锡机，经过退火、热镀方式将锡附着在铜层表面，形成镀锡铜包烯合金线。
7.如权利要求4所述的镀锡铜包烯合金线加工方法，其特征在于：烯合金杆表面的氧化层去掉后需送入密闭、充满保护气体的装置中。
8.如权利要求4所述的镀锡铜包烯合金线加工方法，其特征在于：铜带包覆在已去掉表面氧化层的烯合金杆的表面，铜缝通过焊接连为一体。
9.如权利要求4所述的镀锡铜包烯合金线加工方法，其特征在于：铜包烯合金线坯在拉拔时间减径比低于17%。
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