CN204936367U - 玻封套铜精密合金丝 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种玻封套铜精密合金丝。该合金丝包括合金丝基体，所述合金丝基体至少由圆柱状的不锈钢线材、圆筒状的镍基精密合金带材层、圆筒状的无氧无缝铜层和硼砂涂层构成，所述镍基精密合金带材层将不锈钢线材包覆形成合成的芯材，所述无氧无缝铜层将镍基精密合金带材层包覆，所述硼砂涂层将无氧无缝铜层包覆，所述不锈钢线材、镍基精密合金带材层、无氧无缝铜层和硼砂涂层均位于同一轴线上。本产品能消除由电镀铜带来的环境污染并提高铜层与芯材的结合力，降低材料的生产成本，以及提高封接线材的质量。

Description

玻封套铜精密合金丝

技术领域

本实用新型涉及一种同铂组玻璃封接的线材，尤其在电光源线材、电真空和半导体线材领域使用的玻封套铜精密合金丝。

背景技术

从电光源照明灯问世不久，照明灯内同铂组玻璃封接的线材均采用杜美丝代替铂金丝。杜美丝的芯材采用镍基合金4J43或者4J47，其镍含量在42.5％或者47％；杜美丝铜含量≤30％这样，杜美丝的材料成本还是居高不下。在生产过程中杜美丝外层的铜层基本采用电镀工艺生产。其生产工艺和实际操作毫无疑问对环境带来污染。同时在生产过程中还存在两个问题；一是镀铜层的质量问题，二是铜层与芯材结合问题。

因此，现有同铂组玻璃封接的线材存在缺陷，急需提供一种能消除由电镀铜带来的环境污染并提高铜层与芯材的结合力，降低材料的生产成本，以及提高封接线材的质量的封接线材。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能消除由电镀铜带来的环境污染并提高铜层与芯材的结合力，降低材料的生产成本，以及提高封接线材的质量的玻封套铜精密合金丝。

本实用新型的基本构思是：在保证封接线材的热膨胀系数贴近铂组玻璃的热膨胀系数和线材的封接性能达到熔封要求的前提下，创新一种封接线材，它可以将传统杜美丝芯材的含镍量从43～47％大幅度降至10～13％；铜含量从≤30％降至≤22％；可以消除由电镀铜带来的环境污染，提高铜层与芯材的结合力。这样，从根本上降低材料的生产成本，消除生产带来的环境污染，以及提高封接线材的质量。从分析传统杜美丝材质结构可以看出：镍铁合金芯材+镍铁合金芯材外面的铜层+铜层外面的涂硼层组成。镍铁合金芯材的含镍量43～47％；杜美丝铜材的含量≤30％；从分析传统杜美丝的生产工艺可以看出：镍铁合金芯材外面的铜层基本上采用电镀铜的工艺生产，属于非环保型生产。而本实用新型的玻封套铜精密合金丝就是针对传统杜美丝的材质结构和非环保生产工艺而创新一种的产品。

本实用新型的玻封套铜精密合金丝，其芯材由两部分组成。一部分是牌号1Cr17不锈钢盘元被矫直的线材；另一部分是包覆在它外面的，牌号为4J40的镍基精密合金带材；把这两种材质复合成芯材。在此基础上，再套超长度无氧无缝铜管，制作成套铜精密合金玻封丝的粗规格线材。所述的1Cr17不锈钢盘元被矫直的线材，其直径取决于所制作的芯材的重量和本身占芯材的百分比的参数。所述的4J40带材的厚度取决于复合后的芯材的热膨胀系数；所述的4J40带材的宽度取决于采用1Cr17的直径。当芯材制作完成后，立即套超长度无氧无缝铜管。铜管的壁厚取决于芯材和铜管复合后的合金的热膨胀系数。接着，排出铜管里面的空气。这样，完全剔除电镀铜的生产工艺，保证了铜层的质量和结合力，实现了环保型生产。后序的工序，按照杜美丝传统的生产工艺：拉丝、退火、涂硼等工序加工，就形成了本实用新型所述的玻封套铜精密合金丝。玻封套铜精密合金丝名称的含义是：玻封是产品的用途；套铜精密合金丝是产品的材质结构。可以简称：玻精丝。

本实用新型所述的“其芯材由两部分组成。一部分是牌号1Cr17盘元被矫直的线材”该线材作为芯材的核心材质。它是一种热膨胀系数相对比较低的但不含镍的不锈钢线材。其直径控制在Φ8.0～12mm的区间。其化学成分和物理参数符合国标要求。当然，也可以采用性能类似的材质。本实用新型所述的“牌号1Cr17不锈钢盘元被矫直的线材”，是指在包覆工序进行前必需把1Cr17原始盘元状态加工矫直成直线状态。上述“它是一种热膨胀系数相对比较低的但不含镍的不锈钢线材。其直径控制在Φ8.0～12mm的区间”。在这个区间里，选择直径的尺寸是根据计划制作的芯材重量和本身占芯材的百分比的参数而确定的。

本实用新型所述的“4J40带材的厚度取决于1Cr17和4J40复合后的芯材的热膨胀系数”。这个热膨胀系数的参考量是4J43或者4J47的热膨胀系数。具体的做法是：1.把4J43或者4J47作为标量。2.把参与组合芯材的4J40百分比含量作为求解值。3.根据1Cr17和4J40这两种材质的百分比含量和热膨胀系数，运用模糊数学的计算方法，解出4J40的百分比含量。4.从4J40的百分比含量解出带材的厚度。5.用热膨胀仪检测确定。从重量角度计算，4J40的重量/芯材重量＝30±5％范围。其中镍(钴)含量≤10～13％，所述的4J40带材的宽度取决于采用1Cr17的直径。其宽度尺寸可以按照L＝π×D计算，L为带材宽度、π为圆周率、D为1Cr17直径。带材的化学成分和物理参数符合国标要求。当然，只要能达到同样的作用和效果，也可以采用类似的镍基精密合金带。

本实用新型所述的“立即套超长度无氧无缝铜管”，是两个含义；其一是时间含义，要求芯材制成后立即套超长度无氧无缝铜管。目的是避免因为时间的耽误造成金属氧化而影响结合力。其二是超长度无氧无缝铜管是直管，其长度大大超过国标规范的定尺长度，一般控制在60～100米。这样，必需在现场将铜管的盘元状态矫直成直线状态。铜管材质牌号为TU1；铜管的化学成分和物理参数符合国标。

本实用新型所述的“铜管的壁厚取决于芯材和铜管复合后的热膨胀系数”。其具体的做法是：1.把铂组玻璃的热膨胀系数作为标量。2.把参与组合的铜管的百分比含量作为求解值。3根据芯材和铜管，这两种材质的百分比含量和热膨胀系数，运用模糊数学的计算方法，解出铜的百分比含量。4.从铜的百分比含量解出铜管壁厚。5.用热膨胀仪检测确定。铜管的内径大于芯材外径1.6mm左右；也可以根据铜管的长度修正内径。从重量角度计算，铜的重量/合金的总重量≤22％。

本实用新型中所述的“接着，排出铜管里面的空气”。是指完成套铜管后必须把铜管内余留的空气排出去。加工方法是把它放在直线架上，采用拉丝方法。只有把铜管内的空气排除干清，才能保证铜材与芯材的结合力。这种覆铜的方式就不存在由电镀铜带来的环境污染并提高了铜层与芯材的结合力。

本实用新型中所述的“后序的工序，按照杜美丝的传统生产工艺：拉丝、退火、涂硼等工序加工”。即本产品后序的工序与传统杜美丝加工方法相同。

总体来说，本实用新型所述的玻封套铜精密合金丝是一种具有铂组玻璃热膨胀参数的封接线材。该产品的芯材是由两部分材质组成。一部分是牌号1Cr17不锈钢盘元被矫直的线材；另一部分是包覆在它外面的镍基精密合金带材，牌号为4J40。1Cr17盘元必需以矫直的直线状态作为芯材的核心材质；它的直径在Φ8.0～12mm区间；实际尺寸是根据计划制作的芯材重量和本身占芯材的百分比的参数而确定的。它的化学成分和物理参数符合国标。在1Cr17材质外面包覆的4J40带材，带材的厚度是由所制作芯材的热膨胀系数确定的；具体的做法是运用模糊数学计算和热膨胀仪检测，确定4J40带材的厚度。4J40带材的宽度是根据参与组合芯材的1Cr17盘元被矫直线材的外径的尺寸确定的。制作成型的芯材要立即套超长度无缝无氧铜管。超长度无缝无氧铜管必需在现场将盘元状态的铜管矫直成直线状态的铜管。铜管的壁厚取决芯材和铜管复合后的热膨胀系数；具体的做法是运用模糊数学计算和热膨胀仪检测，确定铜管的壁厚。芯材套铜管后，接着就是在直线拉丝设备上，通过拉丝方式排除铜管内的空气。后序的工序，按照杜美丝传统的生产工艺：拉丝、退火、涂硼工序加工就生产出玻封套铜精密合金丝。

具体来说，本实用新型的玻封套铜精密合金丝，包括合金丝基体，其特征是所述合金丝基体至少由圆柱状的不锈钢线材、圆筒状的镍基精密合金带材层、圆筒状的无氧无缝铜层和硼砂涂层构成，所述镍基精密合金带材层将不锈钢线材包覆形成合成的芯材，所述无氧无缝铜层将镍基精密合金带材层包覆，所述硼砂涂层将无氧无缝铜层包覆，所述不锈钢线材、镍基精密合金带材层、无氧无缝铜层和硼砂涂层均位于同一轴线上。

本实用新型所述不锈钢线材为牌号1Cr17的不锈钢盘元被矫直的不锈钢线材，所述不锈钢线材直径为Φ8.0～12mm。

本实用新型所述镍基精密合金带材层为牌号4J40的镍基精密合金带材层。

本实用新型所述圆筒状的无氧无缝铜层为牌号TU1的无氧无缝铜层，其形状是直管，其长度为60～100米。

与前述现有同类产品相比，本实用新型的玻封套铜精密合金丝能消除由电镀铜带来的环境污染并提高铜层与芯材的结合力，降低材料的生产成本，以及提高封接线材的质量。

本实用新型的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本实用新型的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。

附图说明

图1是实施例中玻封套铜精密合金丝的结构示意图。

图2是实施例中玻封套铜精密合金丝的断面放大示意图。

具体实施方式

如图1～2所示，本实施例中所述玻封套铜精密合金丝，包括合金丝基体，所述合金丝基体至少由圆柱状的不锈钢线材1、圆筒状的镍基精密合金带材层2、圆筒状的无氧无缝铜层3和硼砂涂层4构成，所述镍基精密合金带材层2将不锈钢线材1包覆形成合成的芯材，所述无氧无缝铜层3将镍基精密合金带材层2包覆，所述硼砂涂层4将无氧无缝铜层3包覆，所述不锈钢线材1、镍基精密合金带材层2、无氧无缝铜层3和硼砂涂层4均位于同一轴线上。

本实施例中所述不锈钢线材1为牌号1Cr17的不锈钢盘元被矫直的不锈钢线材。

本实施例中所述镍基精密合金带材层2为牌号4J40的镍基精密合金带材层。

本实施例中所述圆筒状的无氧无缝铜层3为牌号TU1的无氧无缝铜层。

本实施例中所述玻封套铜精密合金丝的制作流程是：

1、检查欲加工的1Cr17盘元的化学成分和物理参数是否符合国标。符合国标才可以使用。

2、把1Cr17盘元放置在包覆设备上，开动设备的矫直部分，将盘元矫直成直线。

3、检查欲使用的4J4O带材的化学成分和物理参数是否符合国标。符合国标才可以使用。

4、把4J40带材同时放置在包覆设备上，开动设备，将带材包覆在1Cr17线材外面并用氩弧焊焊牢缝口；同时开动设备的矫直部分和收线部分。制作成芯材。

5、检查欲使用的无氧无缝铜管的化学成分和物理参数是否符合国标，符合国标才可以使用。

6、把无氧无缝铜管从盘元放出，搁置在60～100米的直线架上。再把它矫直。

7、在直线架上，采用推力将制作好的芯材穿进铜管。

8、在直线架上，把套好铜管的合金，采用拉丝的办法把铜管内的空气排出。

9、后序的工序按照现有技术中杜美丝的生产工艺进行生产。

Claims (4)

1.一种玻封套铜精密合金丝，包括合金丝基体，其特征是所述合金丝基体至少由圆柱状的不锈钢线材、圆筒状的镍基精密合金带材层、圆筒状的无氧无缝铜层和硼砂涂层构成，所述镍基精密合金带材层将不锈钢线材包覆形成合成的芯材，所述无氧无缝铜层将镍基精密合金带材层包覆，所述硼砂涂层将无氧无缝铜层包覆，所述不锈钢线材、镍基精密合金带材层、无氧无缝铜层和硼砂涂层均位于同一轴线上。

2.如权利要求1所述的玻封套铜精密合金丝，其特征是所述不锈钢线材为牌号1Cr17的不锈钢盘元被矫直的不锈钢线材，所述不锈钢线材直径为Φ8.0～12mm。

3.如权利要求2所述的玻封套铜精密合金丝，其特征是所述镍基精密合金带材层为牌号4J40的镍基精密合金带材层。

4.如权利要求1或2或3所述的玻封套铜精密合金丝，其特征是所述圆筒状的无氧无缝铜层为牌号TU1的无氧无缝铜层，其形状是直管，其长度为60～100米。