專利名稱：一種連續(xù)軋制銅包鋁排型材的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合金屬導(dǎo)電材料的生產(chǎn)方法，尤其是關(guān)于一種銅包 鋁排型材的連續(xù)軋制生產(chǎn)方法。
技術(shù)背景銅包鋁排生產(chǎn)工藝根據(jù)電工學(xué)原理成功地實(shí)現(xiàn)了節(jié)省純銅排、合 理使用導(dǎo)體金屬材料，使其具有密度輕、強(qiáng)度高，可塑性好，成本低(僅為純銅排的50%不到)等優(yōu)點(diǎn)。如今替代電工行業(yè)純銅排使用的銅包鋁排，在生產(chǎn)過程中需要解 決的主要是如下技術(shù)問題1. 銅管、鋁桿的氧化層清洗技術(shù)；2. 熱處理塑形拉壓技術(shù)；3. 永久性冶金結(jié)合技術(shù)；4. 最終表面處理技術(shù)。為此本申請(qǐng)人已申請(qǐng)了中國(guó)專利，申請(qǐng)?zhí)枮?00710131502.8、 發(fā)明名稱為 一種銅包鋁排生產(chǎn)方法的專利。該方法已基本上解決了 以上技術(shù)難題，達(dá)到力學(xué)和電學(xué)性能要求。此方法是將預(yù)先拉制的各 種規(guī)格長(zhǎng)方形銅管，內(nèi)芯套裝相動(dòng)配合的鋁排，經(jīng)過間隙拉制、高頻 加熱，最后拉制成所需規(guī)格的銅包鋁排。從原材料來源看，長(zhǎng)方形銅 管不是標(biāo)準(zhǔn)通用材料，需另外拉制成型，工藝復(fù)雜，加工費(fèi)用高，增 加了生產(chǎn)成本。另外由于外觀形狀問題，清洗工序不利于采用機(jī)械化操作，難以形成規(guī)?；a(chǎn)。從結(jié)合層牢度上看，由于加熱后的銅包 鋁排，其抗拉強(qiáng)度隨之下降，在拉制過程中會(huì)出現(xiàn)"縮頸"現(xiàn)象，甚 至被拉斷。因此，收縮率(即拉制前后橫截面之比)不應(yīng)過大，這樣 不利于固相結(jié)合質(zhì)量的提高。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為避免現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種銅包 鋁排型材的生產(chǎn)方法，是在烘干與軋頭工序之間增加銅管壓扁并套裝 工序，用壓扁模具將通用材料銅管壓成扁橢圓形，內(nèi)芯再套裝相動(dòng)配 合的鋁排，熱拉工序?yàn)殡p金屬異步組合軋機(jī)工序，使兩種金屬共同產(chǎn) 生塑性變形，從而雙金屬在逐漸變形過程中接觸面達(dá)到接近原子間距 離，形成結(jié)合層。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的 一種連續(xù)軋制銅包鋁 排型材的生產(chǎn)方法，依次包括以下工序1)清洗、2)烘干、3)表 面刷毛處理、4)銅管壓扁并套裝、5)軋頭、6)間隙拉制、7)雙金 屬結(jié)合爐加熱、8)高頻感應(yīng)加熱、9)雙金屬異步組合軋機(jī)、10)退 火處理、11)氧化層處理設(shè)備、12)檢驗(yàn)、13)包裝；其特征在于所述的雙金屬異步組合軋機(jī)工序是在高頻感應(yīng)加熱之后，將銅 包鋁排進(jìn)行四組軋輥連續(xù)軋制，每組的減薄量控制在3 5毫米左右。本發(fā)明的技術(shù)方案還通過以下技術(shù)方案進(jìn)一步實(shí)施所述的銅管壓扁并套裝工序是將定尺(2 3米)的銅管通過 壓扁模具壓成扁橢圓形，并與相應(yīng)規(guī)格的鋁排進(jìn)行套裝；其中所述的軋輥連續(xù)軋制的第一組是以線速度10 15米/分軋 制，第二組控制在13 19米/分，第三組控制在16 24米/分，第四 組控制在20 30米/分，并根據(jù)延伸速率的不同分別加以調(diào)整，使得 四組軋輥速度達(dá)到匹配，以保證銅包鋁排在軋扁過程中保持流暢，不 產(chǎn)生滯留。本發(fā)明的有益效果是采用壓扁模具將通用材料銅管壓成扁橢 圓形，內(nèi)芯再套裝相動(dòng)配合的鋁排，這樣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，降低 了加工費(fèi)用；采取異步組合軋制，由于軋制是通過擠壓變形來實(shí)現(xiàn)的， 隨著溫度的提高，延伸率也隨之增高。本發(fā)明所生產(chǎn)的銅包鋁排型材 的密度僅為純銅排的36.5%~41.6%，，其長(zhǎng)度是同等重量、同等規(guī)格 的純銅排的2.45~2.70倍，抗拉強(qiáng)度比純銅排高1.6 2倍以上，電阻 率能做到0. 027310 Q'nim2/m (-40。C) ~0.041506 Q'mm2/m (70°C) 之間。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例的生產(chǎn)方法，是按以下工序制作的1) 清洗將電解銅、鋁材分別制成相應(yīng)規(guī)格的銅管和鋁排，分 別采用化學(xué)方法進(jìn)行表面油污處理。2) 烘干清洗完成后將銅管和鋁棒進(jìn)烘箱烘干。3) 表面刷毛處理采用機(jī)械方法將銅管內(nèi)壁和鋁排表面的氧化 膜去掉，提高結(jié)合質(zhì)量。4) 銅管壓扁并套裝將定尺(2 3米)的銅管通過壓扁模具壓 成扁橢圓形，并與相應(yīng)規(guī)格的鋁排進(jìn)行套裝。5) 軋頭裝配后的銅包鋁排經(jīng)軋頭機(jī)軋頭處理。6) 間隙拉制通過冷拉工藝，使得兩金屬接觸面距離逐漸縮小， 達(dá)到接近原子間距離。7) 雙金屬結(jié)合爐加熱加熱前銅包鋁排表面涂以石墨粉，加熱。8) 高頻感應(yīng)加熱高頻感應(yīng)器給銅鋁同時(shí)加熱。9) 雙金屬異步組合軋機(jī)將銅包鋁排進(jìn)行四組軋輥連續(xù)軋制，每組的減薄量控制在3 5毫米左右，第一組是以線速度10 15米/ 分軋制，第二組控制在13 19米/分，第三組控制在16 24米/分， 第四組控制在20 30米/分，并根據(jù)延伸速率的不同分別加以調(diào)整， 使得四組軋輥速度達(dá)到匹配，以保證銅包鋁排在軋扁過程中保持流 暢，不產(chǎn)生滯留。10) 、退火處理將經(jīng)過軋制的銅包鋁排入烘箱中進(jìn)行保溫處理， 使其達(dá)到規(guī)定的力學(xué)和電學(xué)性能要求。11) 、氧化層處理保溫處理后，經(jīng)氧化層處理設(shè)備將表面的氧化層去除掉，顯現(xiàn)金屬本色。 實(shí)施例一一種本發(fā)明的銅包鋁排生產(chǎn)方法，選擇5.5厘米直徑、壁厚0.12 厘米的銅管壓成扁橢圓形(7.2厘米x2.2厘米)及與之相動(dòng)配合的鋁 排,:將清洗干凈的鋁排外面和銅管內(nèi)壁進(jìn)行刷毛處理，再將銅管壓扁 并與鋁排套裝，通過間隙拉制(拉制尺寸為7厘米x2厘米)，縮小兩 金屬接觸面，經(jīng)過加熱,使銅鋁同時(shí)達(dá)到冶金結(jié)合點(diǎn),再經(jīng)過異步組合 軋機(jī)扎，進(jìn)行四組軋輥連續(xù)軋制，每組的減薄量控制在3毫米左右，第一組是以線速度10米/分軋制，第二組控制在15米/分，第三組控 制在20米/分，第四組控制在30米/分，并根據(jù)延伸速率的不同分別 加以調(diào)整，使得四組軋輥速度達(dá)到匹配，以保證銅包鋁排在軋扁過程 中保持流暢，不產(chǎn)生滯留，制成寬8厘米，厚0.8厘米的銅包鋁排。這 樣氧化膜的清除，有利于提高結(jié)合質(zhì)量，再通過熱擠壓過程，確保銅 鋁形成一定厚度的致密結(jié)合層，使之成為一個(gè)整體，有效防止過熱問 題，從而達(dá)到電學(xué)性能要求。 實(shí)施例二選擇6.5厘米直徑、壁厚0.15厘米的銅管壓成扁橢圓形(8.6厘 米x2.8厘米)及與之相動(dòng)配合的鋁排，將清洗干凈的鋁排外面和銅 管內(nèi)壁進(jìn)行刷毛處理,再將銅管壓扁并與鋁排套裝，通過間隙拉制(拉 制尺寸為8.35厘米x2.55厘米)、縮小兩金屬接觸面，經(jīng)過加熱，使銅 鋁同時(shí)達(dá)到冶金結(jié)合點(diǎn)，再經(jīng)過異步組合軋機(jī)扎進(jìn)行四組軋輥連續(xù)軋 制，每組的減薄量控制在5毫米左右，第一組是以線速度12米/分軋 制，第二組控制在17米/分，第三組控制在16米/分，第四組控制在 25米/分，并根據(jù)延伸速率的不同分別加以調(diào)整，使得四組軋輥速度 達(dá)到匹配，以保證銅包鋁排在軋扁過程中保持流暢，不產(chǎn)生滯留，制 成寬10厘米、厚1厘米的銅包鋁排。
權(quán)利要求
1、一種連續(xù)軋制銅包鋁排型材的生產(chǎn)方法，其特征在于在高頻感應(yīng)加熱之后，所述的雙金屬異步組合軋機(jī)工序是將銅包鋁排進(jìn)行四組軋輥連續(xù)軋制，每組的減薄量控制在3～5毫米左右；
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)軋制銅包鋁排型材的生產(chǎn)方 法，其特征在于在烘干與軋頭之間增加銅管壓扁并套裝，所述的銅 管壓扁并套裝工序是將定尺(2 3米)的銅管通過壓扁模具壓成 扁橢圓形，并與相應(yīng)規(guī)格的鋁排進(jìn)行套裝。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)軋制銅包鋁排型材的生產(chǎn)方 法，其特征在于所述的軋輥連續(xù)軋制的第一組是以線速度10 15米/分軋制，第二組控制在13 19米/分，第三組控制在16 24米/ 分，第四組控制在20 30米/分，并根據(jù)延伸速率的不同分別加以調(diào) 整，使得四組軋輥速度達(dá)到匹配。
全文摘要
一種連續(xù)軋制銅包鋁排型材的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的雙金屬異步組合軋機(jī)工序是在高頻感應(yīng)加熱之后，將銅包鋁排進(jìn)行四組軋輥連續(xù)軋制，每組的減薄量控制在3～5毫米左右。采用本發(fā)明，壓扁模具將通用材料銅管壓成扁橢圓形，內(nèi)芯再套裝相動(dòng)配合的鋁排，這樣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，降低了加工費(fèi)用；異步組合軋制，通過擠壓變形來實(shí)現(xiàn)，隨著溫度的提高，延伸率也隨之增高。本發(fā)明所生產(chǎn)的銅包鋁排型材的密度僅為純銅排的36.5％～41.6％，其長(zhǎng)度是同等重量、同等規(guī)格的純銅排的2.45～2.70倍，抗拉強(qiáng)度比純銅排高1.6～2倍以上，電阻率能做到0.027310Ω·mm2/m(-40℃)～0.041506Ω·mm2/m(70℃)之間。
文檔編號(hào)B21B3/00GK101236804SQ20081001921
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者韋冬良 申請(qǐng)人:丹陽(yáng)市中信化工電器設(shè)備有限公司