CN202217544U

CN202217544U - 一种多层金属复合扁线的连续生产装置

Info

Publication number: CN202217544U
Application number: CN2011203365555U
Authority: CN
Inventors: 李志雄
Original assignee: GUANGZHOU ADVANCE-TECH Co Ltd
Current assignee: GUANGZHOU ADVANCE-TECH Co Ltd
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2021-09-08

Abstract

本实用新型公开了一种多层金属复合扁线的连续生产装置，包括铝线放线对接处理机构以及依次串联设置的铜带放料接带处理机构、铜带包覆成型焊接装置、加热器、缩径装置、双金属管牵引机、连续挤扁装置、切断机和卷取机；所述铝线放线对接处理机构与铜带放料接带处理机构并列设置在铜带包覆成型焊接装置的前端；所述铜带包覆成型焊接装置具有一个或一个以上且串联设置，各铜带包覆成型焊接装置的前端均设有所述铜带放料处理机构。本实用新型结构合理，实现了金属复合扁线的连续生产，工艺可控性强，运行可靠，生产效率和成材率高，能够生产各种规格的金属复合扁线，尤其是较大规格的铜包铝扁线，适合用于大功率、大电流仪器设备的线圈。

Description

一种多层金属复合扁线的连续生产装置

技术领域

本实用新型涉及金属复合材料技术领域，尤其涉及一种金属复合扁线的连续生产装置。

背景技术

近年来，随着经济和科学技术的迅猛发展，特别是处于后经济危机时期，节约资源、节省能源、改善环境已成为人们日益关注的重要议题，人们为此而竭力开辟新的途径、寻求新的发展方向和有效的发展模式以解决所面临的问题。金属复合材料具有许多优异特性的同时，为企业节能降耗、节约原材料、降低生产成本、提高生产效率提供了广阔的空间。因此，金属复合材料是节约资源、改善环境的有效发展途径之一，应用日益广泛，其中以铜包铝复合材料为代表的双层或多层金属复合材料的市场潜力巨大。

铜包铝是指以铝为基材，四周无缝包裹着一层铜，铜铝之间实现冶金结合的复合导体材料，是替代纯铜和纯铝的最佳产品。随着电子电力行业的发展，电子电器越来越朝轻型化方向发展，从而对其中所使用的漆包线提出更高的要求。铜包铝漆包线由于充分发挥了铜优良的导电性能和铝密度低的优势，可以显著减轻线圈的重量和体积，从而能够满足各种电机、仪表、元件的使用要求，尤其是大功率电机线圈的应用。

目前，市场上电机、变压器中使用的大多数是圆形铜包铝漆包线，多层多排方式绕制，绕制办法复杂、效率低、排布不整齐，且极其容易拉断线。而铜包铝复合扁线则不会有这个问题，绕制方式简单、排布密实、不容易错位、无圆线状所形成的间隙，故在绕线上铜包铝扁线是圆形铜包铝线的良好替代品，可以作为电力、通讯等连接线而广泛应用于变压器绕组、高中频加热设备、电机绕组等行业。

传统的扁线(母排)生产工艺，大多是采用浇铸、顶入或拉入等办法制备，将线坯进行拉拔获得所需的线材，再经过热处理赋以线材所需的性能，普遍存在着工艺复杂、无法连续生产、成材率有限等缺陷。此外，近年来也有采用铜包铝焊接拉拔法，直接使用铝排外包铜带，但在铝排上包铜成型困难且复杂，特别是在铝排转角处包铜不易控制成型，容易使铜产生折痕，严重可能会撕裂，难以保证铝和铜的最终结合。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理、可实现连续生产、成型可控、运行可靠的多层金属复合扁线的连续生产装置，以实现金属复合扁线的自动化生产，提高产品质量和生产效率。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：

本实用新型提供的一种多层金属复合扁线的连续生产装置，包括铝线放线对接处理机构以及依次串联设置的铜带放料接带处理机构、铜带包覆成型焊接装置、加热器、缩径装置、双金属管牵引机、连续挤扁装置、切断机和卷取机；所述铝线放线对接处理机构与铜带放料接带处理机构并列设置在铜带包覆成型焊接装置的前端；所述铜带包覆成型焊接装置具有一个或一个以上且串联设置，各铜带包覆成型焊接装置的前端均设有所述铜带放料处理机构。

本实用新型铜带和铝线在放料过程中通过实施对接而持续放料，从而有效保证连续生产不停顿。将铜带和铝线在线包覆焊接成铜包铝线后，依次通过在线热扩散和缩径配合达到铜和铝的紧密结合，之后再通过在线连续挤扁装置而获得所需规格的扁线。本实用新型在缩径、挤扁之前进行热扩散，可以保证固相结合更加均匀。通过重复设置多个铜带放料处理机构和铜带包覆成型焊接装置，可以达到生产多层铜包铝金属复合扁线的目的。

进一步地，本实用新型所述铝线为实心圆柱型或空心圆筒形，以利于包铜成型；所述铝线放线对接处理机构包括依次串联设置的铝线放线装置、铝线对接焊装置、铝线定径装置、铝线牵引机、铝线扒皮装置，在实现对接连续放线的同时，通过扒皮处理可以除锈、并在铝线表面形成一定粗糙度，从而有力于后续工艺的扩散焊接，使金属之间能够紧密粘接。

本实用新型所述铜带放料接带处理机构包括依次串联设置的铜带放料架、铜带接带机、铜带去油装置、铜带切边机、铜带刷洗装置。铜带经放料、对焊实现连续放带，通过去油、切边、刷洗处理有助于和铝线的结合。

本实用新型所述铜带包覆成型焊接装置包括依次串联设置的铜带铝线导向机构、铜管成型辊组、铜管焊接装置。所述铜管焊接装置为脉冲氩弧焊机，电弧更稳定并能产生“鱼鳞焊”的效果，通过改变脉冲的电流电压配比可以达到控制焊缝宽度及熔深的目的；铜管焊接装置上还设置有焊接送丝机构，以便在脉冲焊的基础上进行填丝，使得焊缝更加饱满均匀，大大提高了焊缝强度，从而保证了在后续的压扁工艺中焊缝不容易裂开。

上述方案中，本实用新型所述加热器、缩径装置以及连续挤扁装置的外围设置有防氧化装置，使这些较为重要的生产过程在惰性气体保护下进行，以防止金属表面受热发生氧化。

进一步地，本实用新型所述加热器采用高频加热，温度为300～800℃，使金属之间具有较好的粘接效果，再通过缩径挤压，从而可以达到金属间的紧密粘合，并形成有效的扩散深度，处理简单可靠且效率高。

本实用新型所述连续挤扁装置包括依次串联设置的棒材导向机构、矫直辊组、挤扁辊组。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)结构合理、并实现了金属复合扁线的连续生产，工艺可控性强，生产效率和成材率高，扣除开始生产和结束生产所造成的废料，成材率可达95％以上。

(2)设备配置灵活，适用性广。通过适当重复增加一些单机可以实现连续生产多层金属复合扁线；或者撤出连续挤扁装置，亦可以生产多层金属复合圆线或管材等产品，达到一机多用的目的。而且，不仅限于铜包铝复合材料，也可以生产其他金属复合材料。

(3)在缩径挤压和挤扁之前进行热扩散，可以保证固相结合更加均匀，金属间紧密粘合，并形成有效的扩散深度。

(4)金属线的表面通过扒皮处理，除锈的同时也使铝线表面形成一定粗糙度，从而有力于后续工艺的扩散焊接，使金属间实现紧密粘接。

(5)能够生产各种规格的铜包铝扁线，特别是横截面积在300mm²以上、载流量在600A以上的较大规格的铜包铝扁线，适合用于大功率、大电流仪器设备的线圈。

(6)解决了现有技术包覆焊接时焊穿或焊不透的现象，而且焊缝饱满均匀，大大提高了焊缝强度，有利于后续挤扁工序的进行，焊缝不易裂开。

附图说明

下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步的详细描述：

图1是本实用新型实施例的结构原理示意图；

图2是本实用新型实施例的生产工艺流程框图。

图中：铝线放线对接处理机构1，铝线放线装置11，铝线对接焊装置12，铝线定径装置13，铝线牵引机14，铝线扒皮装置15，铜带放料接带处理机构2，铜带放料架21，铜带接带机22，铜带去油装置23，铜带切边机24，铜带刷洗装置25，铜带包覆成型焊接装置3，铜带铝线导向机构31，铜管成型辊组32，铜管焊接装置33，焊接送丝机构34，加热器4，缩径装置5，双金属管牵引机6，连续挤扁装置7，棒材导向机构71，矫直辊组72，挤扁辊组73，切断机8，卷取机9，防氧化装置10

具体实施方式

图1和图2所示为本实用新型一种多层金属复合扁线的连续生产装置的实施例，如图1所示，包括铝线放线对接处理机构1以及依次串联设置的铜带放料接带处理机构2、铜带包覆成型焊接装置3、加热器4、缩径装置5、双金属管牵引机6、连续挤扁装置7、切断机8和卷取机9。铝线放线对接处理机构1与铜带放料接带处理机构2并列设置在铜带包覆成型焊接装置3的前端。铝线为实心圆柱型或空心圆筒形。

其中，铝线放线对接处理机构1包括依次串联设置的铝线放线装置11、铝线对接焊装置12、铝线定径装置13、铝线牵引机14、铝线扒皮装置15。铜带放料接带处理机构2包括依次串联设置的铜带放料架21、铜带接带机22、铜带去油装置23、铜带切边机24、铜带刷洗装置25。铜带包覆成型焊接装置3包括依次串联设置的铜带铝线导向机构31、铜管成型辊组32、铜管焊接装置33，其中铜管焊接装置33为脉冲氩弧焊机，其上还设置有焊接送丝机构34。

加热器4采用高频加热，温度为300～800℃。加热器4、缩径装置5以及连续挤扁装置7的外围设置有防氧化装置10，使这些较为重要的生产过程在惰性气体保护下进行，以防止金属表面受热发生氧化。

连续挤扁装置7包括依次串联设置的棒材导向机构71、矫直辊组72、挤扁辊组73。

本实施通过总控制台监控整个生产装置及其生产过程。如图2所示，通过铝线对接焊装置12和铜带接带机22实现铝线及铜带的持续放料，从而有效保证连续生产不停顿。通过预处理后，将铜带包覆在圆型铝线上并焊接成型，经过高频热扩散之后再进行缩径配合和连续挤扁工序，从而获得所需规格的扁线。

Claims

1.一种多层金属复合扁线的连续生产装置，其特征在于：包括铝线放线对接处理机构(1)以及依次串联设置的铜带放料接带处理机构(2)、铜带包覆成型焊接装置(3)、加热器(4)、缩径装置(5)、双金属管牵引机(6)、连续挤扁装置(7)、切断机(8)和卷取机(9)；所述铝线放线对接处理机构(1)与铜带放料接带处理机构(2)并列设置在铜带包覆成型焊接装置(3)的前端；所述铜带包覆成型焊接装置(3)具有一个或一个以上且串联设置，各铜带包覆成型焊接装置(3)的前端均设有所述铜带放料处理机构(2)。

2.根据权利要求1所述的多层金属复合扁线的连续生产装置，其特征在于：所述铝线为实心圆柱型或空心圆筒形；所述铝线放线对接处理机构(1)包括依次串联设置的铝线放线装置(11)、铝线对接焊装置(12)、铝线定径装置(13)、铝线牵引机(14)、铝线扒皮装置(15)。

3.根据权利要求1所述的多层金属复合扁线的连续生产装置，其特征在于：所述铜带放料接带处理机构(2)包括依次串联设置的铜带放料架(21)、铜带接带机(22)、铜带去油装置(23)、铜带切边机(24)、铜带刷洗装置(25)。

4.根据权利要求1或2或3所述的多层金属复合扁线的连续生产装置，其特征在于：所述铜带包覆成型焊接装置(3)包括依次串联设置的铜带铝线导向机构(31)、铜管成型辊组(32)、铜管焊接装置(33)。

5.根据权利要求4所述的多层金属复合扁线的连续生产装置，其特征在于：所述铜管焊接装置(33)为脉冲氩弧焊机，其上还设置有焊接送丝机构(34)。

6.根据权利要求1所述的多层金属复合扁线的连续生产装置，其特征在于：所述加热器(4)、缩径装置(5)以及连续挤扁装置(7)的外围设置有防氧化装置(10)。

7.根据权利要求1或6所述的多层金属复合扁线的连续生产装置，其特征在于：所述加热器(4)采用高频加热，温度为300～800℃。

8.根据权利要求1或6所述的多层金属复合扁线的连续生产装置，其特征在于：所述连续挤扁装置(7)包括依次串联设置的棒材导向机构(71)、矫直辊组(72)、挤扁辊组(73)。