專利名稱：銅包鋁合金復(fù)合導(dǎo)線及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于層狀金屬材料塑性加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種銅包鋁合金復(fù)合導(dǎo)線及其生產(chǎn)エ藝。
背景技術(shù)：
雙金屬銅包鋁線是在鋁芯線外表面同心的包覆銅層，使兩種金屬在界面形成原子間的冶金結(jié)合而形成一個(gè)整體金屬線材，銅包鋁線常用的生產(chǎn)エ藝為鋁鎂合金經(jīng)熔煉、連鑄桿、拉圓、清洗、包覆銅層，然后經(jīng)過粗拉、大拉、中間退火、中拉、中間退火、細(xì)拉、退火，得成品。銅包鋁線在保證信號(hào)傳輸質(zhì)量的前提下，同時(shí)兼?zhèn)溷~和鋁兩種金屬的優(yōu)點(diǎn)，且降低 了電纜生產(chǎn)成本。銅包鋁鎂合金線是在銅包鋁線的基礎(chǔ)上推出的新一代高強(qiáng)度產(chǎn)品，是以鋁鎂合金作為芯線、外表同心包覆銅層；銅包鋁鎂合金線的電氣、機(jī)械特性介于銅線與鋁鎂合金線之間，綜合了銅優(yōu)良導(dǎo)電性和鋁鎂合金線重量輕、屏蔽性能好的優(yōu)點(diǎn)。與銅線相比銅包鋁鎂合金線與純銅線的比重比為I :2. 5，因此具有重量輕，節(jié)省成本的巨大優(yōu)勢；與鋁鎂合金線相比，銅包鋁鎂合金線由于其芯線表面同心的包覆了一層純銅，因此具有跟純銅線ー樣的可焊性，而不必像鋁鎂合金線那樣做特殊處理。與銅包鋁線相比，更具有比重輕、阻尼性好、導(dǎo)熱性好、電磁屏蔽能力強(qiáng)以及減振性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，尤其增強(qiáng)了抗拉強(qiáng)度及延伸率，使該產(chǎn)品的機(jī)械性及適用性得到大幅提升。然而，無論是銅包鋁導(dǎo)線、銅包鋁鎂合金導(dǎo)線還是銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線，其強(qiáng)度的提高是通過提高芯材鋁合金中鎂含量和増加冷拉變形量來實(shí)現(xiàn)的，因此在強(qiáng)度提高的同時(shí)必然會(huì)引起導(dǎo)電率的下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述不足，提供一種高強(qiáng)度高電導(dǎo)率的銅包鋁合金復(fù)合導(dǎo)線及其生產(chǎn)ェ藝。本發(fā)明提供的銅包鋁合金復(fù)合導(dǎo)線，導(dǎo)線橫截面的銅與鋁合金的面積百分比為8% 12%，其中鋁合金化學(xué)成份的重量百分比組成為0. 2%彡鎂彡O. 6%, O. 1%彡硅彡O. 5%，
O.08% 彡鐵彡 O. 25%, O < Zn 彡 O. 1%，O <銅< O. 05%, O <錳< O. 005%, O <鈦< O. 005%,O <鉻< O. 005%，余量為鋁及少量雜質(zhì)。本發(fā)明提供的銅包鋁合金復(fù)合導(dǎo)線的生產(chǎn)エ藝，步驟如下
a.鋁合金線桿的配料；
b.熔化、電磁精煉；
c.水平連鑄；
d.預(yù)拉伸變形，控制預(yù)拉伸變形斷面收縮率為10 30%，得預(yù)拉伸變形鋁合金線桿
坯；
e.人工時(shí)效處理，對(duì)步驟d得到的預(yù)拉伸變形鋁合金線桿坯進(jìn)行人エ時(shí)效處理，溫度140 200°C保溫O. 5 4小時(shí)，得鋁合金線桿；
f.包覆銅層采用包覆焊接法，用銅帶在步驟e得到的鋁合金線桿外面包覆焊接，使復(fù)合導(dǎo)線桿坯橫截面的銅與鋁合金的面積百分比為8% 12%，得銅包鋁合金復(fù)合導(dǎo)線桿坯；
g.多道次拉伸；
h.退火處理，得成品。本發(fā)明提供的銅包鋁合金復(fù)合導(dǎo)線，用由少量Mg、Si合金元素組成的鋁合金，采用水平連鑄エ藝，細(xì)化晶粒和提高合金元素的固溶度，確保Mg、Si合金元素的完全固溶，采用預(yù)拉伸變形和人工時(shí)效處理的低溫形變熱處理工藝，有效控制合金強(qiáng)化相的形態(tài)結(jié)構(gòu)和基體亞晶粒形貌，提高復(fù)合導(dǎo)線的拉伸性能、力學(xué)性能和導(dǎo)電性能，并實(shí)行性能的調(diào)控。本發(fā)明的銅包鋁合金復(fù)合導(dǎo)線的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能明顯優(yōu)于銅包鋁和銅包鋁鎂合金線，生產(chǎn)過程中通過預(yù)拉伸變形與時(shí)效處理對(duì)其拉伸性能、力學(xué)性能以及導(dǎo)電性能進(jìn)行有效調(diào)控，得到高強(qiáng)度高電導(dǎo)率的銅包鋁合金復(fù)合導(dǎo)線。本發(fā)明的生產(chǎn)エ藝簡單、節(jié)約了銅資源，降低了電纜成本。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的鋁合金化學(xué)成份范圍，采用鋁錠、電解銅錠和鎂錠以及硅、鐵溶剤，按產(chǎn)品中各組分組成計(jì)算加料，在熔煉爐內(nèi)熔化，再進(jìn)行電磁精煉經(jīng)熔化得到的鋁合金液流經(jīng)ー個(gè)向上傾斜的具有電磁場的流槽，鋁合金液在電磁力作用下沿流槽向上流，鋁合金液中的雜質(zhì)受到合金液反向擠壓カ及重力作用向下流，使鋁合金液與雜質(zhì)分離，除去雜質(zhì)，同時(shí)鋁合金液在電磁場的攪拌作用下與流槽內(nèi)壁的除氧劑接觸，鋁合金液中氧被去除一部分。采用光譜直讀方法對(duì)經(jīng)電磁精煉的鋁合金液取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析，其實(shí)測成分見表
I。經(jīng)電磁精煉的鋁合金液經(jīng)保溫過濾后采用帶結(jié)晶器的水平連鑄設(shè)備鑄造成圓線桿坯，再將該圓線桿拉伸成一定直徑的圓線桿，其預(yù)拉伸變形斷面收縮率見表2。然后將該圓線桿在90KW箱式電阻爐內(nèi)進(jìn)行人エ時(shí)效處理，人工時(shí)效處理的溫度和時(shí)間見表2。將經(jīng)人工時(shí)效處理的圓線桿的表面清洗、干燥后，采用厚度為O. 36_的銅帶包覆焊接，各實(shí)施例的復(fù)合導(dǎo)線桿坯橫截面的銅與鋁合金的面積百分比見表2，然后經(jīng)過粗拉、中拉、細(xì)拉和退火成一定規(guī)格(O. 12或O. Imm)的銅包鋁合金復(fù)合線材。各實(shí)施例產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)與相同規(guī)格的銅包鋁線和銅包鋁鎂線的性能數(shù)據(jù)見表3。
權(quán)利要求
1.一種銅包鋁合金復(fù)合導(dǎo)線，導(dǎo)線橫截面的銅與鋁合金的面積百分比為8% 12%，其中鋁合金化學(xué)成份的重量百分比組成為O. 2%彡鎂彡O. 6%,O. 1%彡硅彡O. 5%,O. 08% (鐵彡 O. 25%，O < Zn 彡 O. 1%，O <銅< O. 05%，O <錳< O. 005%，O <鈦< O. 005%，O <鉻< O. 005%，其余為鋁及少量雜質(zhì)。
2.一種如權(quán)利要求I所述的銅包鋁合金復(fù)合導(dǎo)線的生產(chǎn)工藝，步驟如下 a.鋁合金線桿的配料； b.熔化、電磁精煉； c.水平連鑄； d.預(yù)拉伸變形，控制預(yù)拉伸變形斷面收縮率為10% 30%，得預(yù)拉伸變形鋁合金線桿坯； e.人工時(shí)效處理，對(duì)步驟d得到的預(yù)拉伸變形鋁合金線桿坯進(jìn)行人工時(shí)效處理，溫度140 200°C保溫O. 5 4小時(shí)，得鋁合金線桿； f.包覆銅層采用包覆焊接法，用銅帶在步驟e得到的鋁合金線桿外面包覆焊接，使復(fù)合導(dǎo)線桿坯橫截面的銅與鋁合金的面積百分比為8% 12%，得銅包鋁合金復(fù)合導(dǎo)線桿坯； g.多道次拉伸； h.退火處理，得成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種銅包鋁合金復(fù)合導(dǎo)線及其生產(chǎn)工藝。本發(fā)明提供的銅包鋁合金復(fù)合導(dǎo)線的銅與鋁合金的重量比為8%～12%，其中鋁合金由Al、Mg、Si、Cu、Mn、Cr、Ti、Fe以及Zn等組成；其生產(chǎn)工藝采用包覆焊接法在經(jīng)水平連鑄、預(yù)拉伸變形和人工時(shí)效處理后的鋁合金線桿外包覆銅層，再進(jìn)行多道次拉伸和退火處理。本發(fā)明的銅包鋁合金復(fù)合導(dǎo)線的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能優(yōu)于現(xiàn)有產(chǎn)品。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡單，且降低了電纜生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H01B1/02GK102855956SQ20121032862
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者李健群, 蘇華光, 劉海粟, 劉孟英 申請(qǐng)人:湖南金龍電纜有限公司