一種銅鋁復(fù)合扁線的制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于雙金屬復(fù)合材料領(lǐng)域，具體地說涉及一種銅鋁復(fù)合扁線的制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]銅鋁復(fù)合扁線是一種以鋁為基體，外層均勻包覆銅，銅鋁之間形成永久性原子冶金結(jié)合的雙金屬復(fù)合材料，表面光亮，圓整，無缺陷。它是將銅的高質(zhì)量穩(wěn)定導(dǎo)電性能與鋁的低成本、低密度結(jié)合為一體的新型導(dǎo)體材料，可全面代替純銅排，實(shí)現(xiàn)以鋁節(jié)銅。其成形的技術(shù)關(guān)鍵是保證金屬間可靠的結(jié)合。傳統(tǒng)的銅鋁復(fù)合材料生產(chǎn)工藝為:
1、包覆焊接法或套管法生產(chǎn)銅包招棒還;
2、拉絲機(jī)進(jìn)行多道次拉拔或通過靜液擠壓法后進(jìn)行多道次拉拔定型；
3、拉拔定型后的銅鋁復(fù)合扁線放入退火爐中進(jìn)行光亮退火。
[0003]然而這種傳統(tǒng)工藝存在以下缺點(diǎn):以上所述傳統(tǒng)的銅鋁復(fù)合材料制備方法需要分別制備包覆層銅管和鋁芯材，經(jīng)過繁雜的機(jī)械和化學(xué)表面處理后，再將兩者通過一定的工藝(如包覆焊接、靜液擠壓、多道次拉拔等)復(fù)合在一起，存在生產(chǎn)工藝流程長、環(huán)境負(fù)擔(dān)大、生產(chǎn)效率低、成材率低、界面結(jié)合強(qiáng)度低(銅鋁結(jié)合強(qiáng)度小于35MPa)、包覆銅層厚度不可調(diào)，難以制備較大斷面尺寸的復(fù)合導(dǎo)體材料、難以實(shí)現(xiàn)萬噸級的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線和規(guī)?；a(chǎn)等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種高效、短流程、成材率高、低成本、高性能、環(huán)保的銅鋁復(fù)合扁線的生產(chǎn)方法，本法制得的銅鋁復(fù)合扁線，生產(chǎn)工藝簡單、產(chǎn)品性能優(yōu)異，其銅鋁結(jié)合強(qiáng)度高(界面結(jié)合強(qiáng)度多40Mpa)，銅層厚度可調(diào)，能夠?qū)崿F(xiàn)萬噸級的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線和規(guī)模化生產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種銅鋁復(fù)合扁線的制備工藝，首先采用水平連鑄直接復(fù)合成形銅鋁復(fù)合坯料，包覆銅層面積比例為15?50%，其制備工藝包括如下步驟:
1、乳制:采用孔型乳制工藝，乳制速度范圍為20?80m/min，截面為方還。開還方法為:坯料尺寸為40?50mm，平乳和立乳交叉進(jìn)行，即第一、三、五、七和九道次為平乳，第二、四、六和八道次為立乳，平乳的單道次壓下量控制在25?35%之間，立乳的單道次壓下量控制在15?30%之間，乳制結(jié)束后加工率達(dá)到75?85% ；
2、拉拔:拉拔速度控制到3?40m/min，每道次的厚度縮減量控制到0.1?1.5mm，每道次的寬度縮減量控制到0.1?2mm，拉拔后的截面積總縮減量控制到40?99%，由于加工硬化的原因，在拉拔過程中，隨著拉拔道次的增多，單道次面積縮減量下降；
3、退火:將拉拔定型后的銅鋁復(fù)合扁線放入真空退火爐中進(jìn)行光亮退火，退火溫度控制到200?350 °C，退火時間I?3h。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明使用水平連鑄直接復(fù)合成形銅鋁復(fù)合坯料，銅層厚度可調(diào)，銅鋁之間形成良好的冶金結(jié)合；由于采用水平連鑄直接復(fù)合成型工藝，避免了銅鋁加工前復(fù)雜的機(jī)械和表面處理及在加工過程中銅鋁結(jié)合處表面的氧化，而且采用孔型乳制及合理的拉拔工藝，能夠加強(qiáng)銅鋁之間的結(jié)合，使銅鋁復(fù)合扁線表面光潔、尺度精度高且具有強(qiáng)的界面結(jié)合強(qiáng)度(銅鋁結(jié)合強(qiáng)度不小于40Mpa)。銅鋁復(fù)合扁線的制備僅經(jīng)過銅鋁復(fù)合棒坯(水平連鑄復(fù)合成型技術(shù)制得)-乳制-拉拔-退火便可獲得，實(shí)現(xiàn)了銅鋁復(fù)合扁線高效、短流程，成材率高和低成本生產(chǎn)。此法生產(chǎn)的銅鋁復(fù)合扁線銅層厚度可調(diào)，界面結(jié)合強(qiáng)度高(界面結(jié)合強(qiáng)度多40Mpa)，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)銅鋁復(fù)合扁線萬噸級的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線和規(guī)?；a(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0007]為了更好地理解與實(shí)施，下面詳細(xì)說明本發(fā)明:一種銅鋁復(fù)合扁線的制備工藝，是一種雙金屬復(fù)合材料的加工方法，銅鋁復(fù)合扁線由芯部鋁及包覆層銅復(fù)合而成，包覆銅層體積比為30%，開還方法為:方還邊長為44mm，乳制速度80m/min，孔型乳制共分九個道次，平乳和立乳交叉進(jìn)行，即第一、三、五、七和九道次為平乳，第二、四、六和八道次為立乳，平乳的單道次壓下率25%，立乳的單道次壓下率15%，乳制結(jié)束實(shí)現(xiàn)了坯料的粗加工，并且有利于后續(xù)的拉拔精加工；
下一步工藝步驟為:拉拔。拉拔速度為35m/min，首道次的厚度縮減量控制到1.5mm，首道次的寬度縮減量控制到2mm，由于加工硬化的原因，在拉拔過程中，隨著拉拔道次的增多，單道次面積縮減量下降，拉拔后截面積總縮減量控制到99% ;
最后工序?yàn)?退火。將拉拔定型后的銅鋁復(fù)合扁線放入真空退火爐中進(jìn)行光亮退火，退火溫度選擇350 °C，退火時間3h。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種銅鋁復(fù)合扁線的制備工藝，首先采用水平連鑄直接復(fù)合成形銅鋁復(fù)合坯料，包覆銅層面積比例為15?50%，其特征在于包括如下步驟: (1)、乳制:采用孔型乳制，乳制速度為20?80m/min，截面為方坯；開坯方法為坯料尺寸為40?50mm，平乳和立乳交叉進(jìn)行，即第一、三、五、七和九道次為平乳，第二、四、六和八道次為立乳，平乳的單道次壓下量控制在25?35%之間，立乳的單道次壓下量控制在15?30%之間，乳制結(jié)束實(shí)現(xiàn)加工率達(dá)到75?85% ; (2)、拉拔:拉拔速度控制到3?40m/min，每道次的厚度縮減量控制到0.1?1.5mm，每道次的寬度縮減量控制到0.1?2mm，拉拔后的截面積總縮減量控制到40?99% ； (3)、退火:將拉拔定型后的銅鋁復(fù)合扁線放入真空退火爐中進(jìn)行光亮退火，退火溫度200?350 °C，退火時間I?3h。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種銅鋁復(fù)合扁線的制備工藝，首先采用水平連鑄直接復(fù)合成形銅鋁復(fù)合坯料，包覆銅層面積比例為15～50%，其制備工藝包括如下步驟：1、軋制：采用孔型軋制工藝，軋制結(jié)束實(shí)現(xiàn)加工率達(dá)到75～85%；2、拉拔：拉拔速度控制到3～40m/min，每道次的厚度縮減量控制在0.1～1.5mm，每道次的寬度縮減量控制在0.1～2mm，拉拔后的截面積總縮減量控制到40～99%；3、退火。本發(fā)明銅鋁復(fù)合扁線的制備僅經(jīng)過銅鋁復(fù)合棒坯（水平連鑄復(fù)合成型技術(shù)制得）-軋制-拉拔-退火便可獲得，實(shí)現(xiàn)了銅鋁復(fù)合扁線生產(chǎn)的高效、短流程，成材率高和低成本。此法生產(chǎn)的銅鋁復(fù)合扁線銅層厚度可調(diào)，界面結(jié)合強(qiáng)度高（界面結(jié)合強(qiáng)度≥40Mpa），本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)銅鋁復(fù)合扁線萬噸級的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線和規(guī)?；a(chǎn)。
【IPC分類】B21C37/04, H01B13/00
【公開號】CN105206351
【申請?zhí)枴緾N201510662528
【發(fā)明人】董曉文, 王連忠, 蘭占軍
【申請人】煙臺孚信達(dá)雙金屬股份有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月15日