CN206887203U - 铁质线材、棒材、管材表面热覆镀铜设备 - Google Patents
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Abstract
一种铁质线材、棒材、管材表面热覆镀铜设备，包括附铜装置、高频加热线圈、退火保温冷却机组、飞剪和收盘机,附铜装置、高频加热线圈、退火保温冷却机组、飞剪和收盘机沿直线顺次排布，作为原材料的铁芯和铜进入附铜装置，附铜装置通过机械方式将铜加工在铁芯的外侧，形成的铜皮铁芯的半成品依次通过高频加热线圈、退火保温冷却机组、飞剪和收盘机。本实用新型通过此技术可以实现较厚厚度的铜层热覆镀到铁表面，将铁的优良性能和低成本优势与铜（以及铜合金）的各种特定优良性能完美结合，得到多种要求、多种用途的新型材料，并替代高昂价格的铜或铜合金。
Description
技术领域
本实用新型属于铁质线材、棒材、管材金属表面处理技术领域，尤其涉及一种铁质线材、棒材、管材表面热覆镀铜设备。
背景技术
在铁质线材、棒材、管材的金属表面附加金属铜可有效改善铁质材料的性能，在很多应用场合中，这种铁芯铜皮材料可替代价格较高的纯铜材料或铜合金，因此可有效降低成本。
目前对铁质线材、棒材、管材表面镀铜的方式有两种：
一种是电镀铜（或化学镀），电镀铜依靠直流电通过镀液，将铜游离到镀液中，再吸覆到带阴极电的镀件表面。这种方式的缺点是：镀层通常比较薄，并且一般只能镀纯铜。
另一种是是热浸镀铜，热镀铜是将镀件加热后，浸入热融化的铜液中，然后取出吹扫，得到沾有一层铜层的方法。这种方式的缺点是：铜层通常较薄，生产工艺复杂,难度高；一般镀层也只能是纯铜；生产铜合金热镀难度高。
实用新型内容
本实用新型提供一种铁质线材、棒材、管材表面热覆镀铜设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本实用新型提供了一种铁质线材、棒材、管材表面热覆镀铜设备，包括附铜装置、高频加热线圈、退火保温冷却机组、飞剪和收盘机，附铜装置、高频加热线圈、退火保温冷却机组、飞剪和收盘机沿直线顺次排布，作为原材料的铁芯和铜进入附铜装置，附铜装置通过机械方式将铜加工在铁芯的外侧，形成的铜皮铁芯的半成品依次通过高频加热线圈、退火保温冷却机组、飞剪和收盘机。
所述的附铜装置为一拉拔模具，原材料铜为铜管，所述的铁芯插在铜管内。
所述的附铜装置为包覆成型机，原材料铜为铜带，铜带沿所述的铁芯的长度方向包覆在铁芯的外侧。
所述铜带的横截面的两端均设置有与铜带夹角为15°的斜面，铜带在铁芯上包覆一周后，两个斜面恰好完全贴合。
本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型通过此技术可以实现较厚厚度的铜层热覆镀到铁表面，将铁的优良性能和低成本优势与铜（以及铜合金）的各种特定优良性能完美结合，得到多种要求、多种用途的新型材料，并替代高昂价格的铜或铜合金，因此，本实用新型具有广阔的应用前景和显著的经济效益。
2、本实用新型的镀铜厚度由热覆的铜管或铜带的厚度均匀性决定，而铜管和铜带的制造技术已经非常成熟，其二者的厚度均匀性在工艺上非常容易保证，因此，本实用新型的镀层非常均匀。
3、本实用新型的对铜管或铜带的组成成分没有限制，因此不但可以使用纯铜作为镀层，而且可使用多种铜合金作为镀层，从而极大地拓展了产品类型，以满足多样化需求。
4、本实用新型的加工方式为纯机械方式，与电化学方式相比，不会产生含铜污水，因此具有较好的环保性。
附图说明
图1是采用铜管作为原材料时本实用新型的结构示意图；
图2是直穿式穿管示意图；
图3是盘穿式穿管示意图；
图4是采用铜带作为原材料时本实用新型的结构示意图；
图5是铜带包覆在铁芯上的结构示意图；
图6是铜带的横向截面图。
图中：1-铁芯，2-铜管，3-拉拔模具，4-高频加热线圈，5-退火保温冷却机组，6-飞剪，7-收盘机，8-旋转置料锥形架，9-矫直机，10-弯弧机，11-铜带开卷机，12-包覆成型机，13-铜带，14-斜面，15-固定置料锥形架。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述：
实施例一：
本实施例包括附铜装置、高频加热线圈4、退火保温冷却机组5、飞剪6和收盘机7，附铜装置、高频加热线圈4、退火保温冷却机组5、飞剪6和收盘机7沿直线顺次排布，作为原材料的铁芯1和铜进入附铜装置，附铜装置通过机械方式将铜加工在铁芯1的外侧，形成的铜皮铁芯的半成品依次通过高频加热线圈4、退火保温冷却机组5、飞剪6和收盘机7。
所述的附铜装置为一拉拔模具3，原材料铜为铜管2，所述的铁芯1插在铜管2内。将铁的线材、棒材或管材（铁芯1）穿入设计厚度的铜（或合金）管2中，经过拉拔模具3拉拔，将铜管2减径紧密的和铁芯1压合在一起，然后经过高频加热将铜铁结合层热熔到一起。
拉拔生产方式适用较大直径的短材生产，工艺简单。通过拉拔工艺生产时，铁芯1表面要除油、除锈预处理。通过拉拔，一方面实现初步物理结合，另一方面可拔细减径，铜层减薄，并且通过拉拔减径设计,可冷变形得到不同强度性能的材料。对于管材可以实现钢管内覆铜管内拉拔。通过高频加热连续退火，一方面铜铁热熔，另一方面通过性能要求设计，实现铜铁热退火，消除应力。此方式接头多，成品长度受限，成材低，较为适合大直径，铜层无任意细微缺陷的产品。
将铁质线材（棒材或管材）穿入到铜管2中，将头部对齐，用铜焊条将铜管2和铁芯1满焊焊牢，按工艺要求，铜管2和铁芯1长度匹配合理并将铜管2和铁芯1分别断开（管长芯短）。将头部用缩径打头机进行头部一定长度的缩径，将铜管2缩径包紧到铁芯1上，并一同缩径到可穿过拉拔模具孔的尺寸。穿过拉拔模具3的拉拔孔时由拉拔机提供拉力牵引，将铜管2拉拔缩径，紧密的包裹在铁芯1上，并一同减径到工艺要求尺寸。拉拔机可以是一道模拉拔，根据需要也可以是多道次模拉拔。经过拉拔好的合成材进入到高频热熔焊接段，通过高频加热线圈4，铜包铁合成材瞬间加热。根据机组的运行速度、热熔工艺需要的温度，调节感应电流，控制加热温度，将铜铁间热熔并结合为一体；随后进入管式密闭的保温退火、降温段，一方面进一步加强铜铁热熔焊接，另一方面对拉拔加工硬化的铜铁进行再结晶退火，消除应力，达到合格性能。出退火保温段后水冷降温并进入收料段，收料可以采用两种方式，既可以矫直飞剪6（或飞锯）定尺截断成段状成品，也可以由收盘机7卷成盘状成品。穿管工序作为准备工序，在铁芯1穿好铜管，并定尺将铜管2和铁芯1截断，焊好头，做好准备；在拉拔段连续生产过程中，将准备好的头与生产中的尾部铁芯1用对焊机快速焊好，焊接牢固，并打磨掉焊瘤。实现连续化生产。
将铁芯1穿入铜管2有两种的方式：一种是直穿方式（如图2所示），另一种是盘穿的方式（如图3所示）。
直穿方式根据图2很容易理解，在此不再赘述。
盘穿方式需要用到旋转置料锥形架8、矫直机9、弯弧机10和固定置料锥形架15，铁芯1盘绕在旋转置料锥形架8，铜管2盘绕在固定置料锥形架15，铁芯1在矫直机和弯弧机10的引导下进入铜管2。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于附铜装置，本实施例的附铜装置是包覆成型机12，原材料铜为铜带13，铜带13沿所述的铁芯1的长度方向包覆在铁芯1的外侧。
所述铜带13的横截面的两端均设置有与铜带13夹角为15°的斜面14，铜带13在铁芯1上包覆一周后，两个斜面14恰好完全贴合。
包覆式的生产方式如图4所示，将的盘状铁质线材、棒材、管材（即铁芯1）放置在旋转置料锥形架8上，经矫直机9将铁芯1矫直后送入包覆成型机12；同时将卷状的铜带13（工艺要求厚度、宽度的铜带）从铜带开卷机11引出，与铁芯1同时通过包覆成型机12上的多道孔型将铜带13完整紧密的包覆在铁质线材表面。随后进入管式密闭的保温退火、降温段，一方面进一步加强铜铁热熔焊接，另一方面对拉拔加工硬化的铜铁进行再结晶退火，消除应力，达到合格性能。出退火保温段后水冷降温并进入收料段，收料可以采用两种方式，既可以矫直飞剪6（或飞锯）定尺截断成段状成品，也可以由收盘机7卷成盘状成品。
所述铜带13的横截面的两端均设置有与铜带13夹角为15°的斜面14，铜带13在铁芯1上包覆一周后，两个斜面14恰好完全贴合。斜面14结构可在采购物料时在供应商处定制，也可在包覆成型机12上设置相应的孔型进行轧制。斜面14的设置使铜带13包覆到铁芯1表面形成搭接包覆（如图5所示）使包覆更加严密。包覆式可以连续化稳定生产，生产效率高，但技术难度大。
本实用新型通过此技术可以实现较厚厚度的铜层热覆镀到铁表面，将铁的优良性能和低成本优势与铜（以及铜合金）的各种特定优良性能完美结合，得到多种要求、多种用途的新型材料，并替代高昂价格的铜或铜合金，因此，本实用新型具有广阔的应用前景和显著的经济效益。本实用新型的镀铜厚度由热覆的铜管2或铜带13的厚度均匀性决定，而铜管2和铜带13的制造技术已经非常成熟，其二者的厚度均匀性在工艺上非常容易保证，因此，本实用新型的镀层非常均匀。本实用新型的对铜管2或铜带13的组成成分没有限制，因此不但可以使用纯铜作为镀层，而且可使用多种铜合金作为镀层，从而极大地拓展了产品类型，以满足多样化需求。本实用新型的加工方式为纯机械方式，与电化学方式相比，不会产生含铜污水，因此具有较好的环保性。
利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种铁质线材、棒材、管材表面热覆镀铜设备，包括附铜装置、高频加热线圈、退火保温冷却机组、飞剪和收盘机，其特征在于：附铜装置、高频加热线圈、退火保温冷却机组、飞剪和收盘机沿直线顺次排布，作为原材料的铁芯和铜进入附铜装置，附铜装置通过机械方式将铜加工在铁芯的外侧，形成的铜皮铁芯的半成品依次通过高频加热线圈、退火保温冷却机组、飞剪和收盘机。
2.根据权利要求1所述的一种铁质线材、棒材、管材表面热覆镀铜设备，其特征在于：所述的附铜装置为一拉拔模具，原材料铜为铜管，所述的铁芯插在铜管内。
3.根据权利要求1所述的一种铁质线材、棒材、管材表面热覆镀铜设备，其特征在于：所述的附铜装置为包覆成型机，原材料铜为铜带，铜带沿所述的铁芯的长度方向包覆在铁芯的外侧。
4.根据权利要求3所述的一种铁质线材、棒材、管材表面热覆镀铜设备，其特征在于：所述铜带的横截面的两端均设置有与铜带夹角为15°的斜面，铜带在铁芯上包覆一周后，两个斜面恰好完全贴合。
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| CN112122386A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-12-25 | 梓兰特线（厦门）科技有限公司 | 一种塑变剥壳矫直机组 |
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