專(zhuān)利名稱(chēng)：制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工藝設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工藝設(shè)備。
背景技術(shù)：
將兩種不同性能的材料復(fù)合在一起，充分利用兩種材料各自的優(yōu)勢(shì)，而避 開(kāi)其缺點(diǎn)，提高其綜合使用性能，降低材料成本，已成為當(dāng)今材料研究領(lǐng)域的 熱門(mén)課題。
把銅、鋁兩種材料復(fù)合，外層為銅，內(nèi)芯為鋁，制成電工匯流排可以減輕 匯流排重量，大幅降低成本，并且能夠保持較高的導(dǎo)電性能以及抗腐蝕和抗氧 化能力。對(duì)于大量節(jié)約緊缺的銅材，降低電氣設(shè)備成本，具有十分顯著的社會(huì) 效益和經(jīng)濟(jì)效益。
由于銅、鋁電極電位差大，在空氣中直接復(fù)合會(huì)電化腐蝕，用固相結(jié)合的 工藝方法，其界面結(jié)合強(qiáng)度低，且兩種材料的硬度、延展性相差大，變形加工 時(shí)其復(fù)合界面的結(jié)合強(qiáng)度也會(huì)受影響。目前，已出現(xiàn)的包覆焊接法、軋制壓接 法等工藝技術(shù)，其工藝流程復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，廢品率高，且界面結(jié)合強(qiáng)度不 高。所以，有必要提供一種能夠提高銅鋁復(fù)合匯流排的界面結(jié)合強(qiáng)度，提高銅 鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)效率的制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工藝設(shè)備。

實(shí)用新型內(nèi)容
為了提高銅鋁復(fù)合匯流排的界面結(jié)合強(qiáng)度，提高銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)效
率，本實(shí)用新型提供了一種制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工藝設(shè)備。
本實(shí)用新型提供的制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工藝設(shè)備包括澆注設(shè)備和熱
軋?jiān)O(shè)備，其中，所述澆注設(shè)備包括熔化爐、保溫爐和冷卻器，所述熔化爐和保
溫爐相連接，所述保溫爐為密閉式結(jié)構(gòu)且具有定量澆注系統(tǒng)。
其中，所述熱軋?jiān)O(shè)備較佳為無(wú)氧半連續(xù)熱軋?jiān)O(shè)備，所述無(wú)氧半連續(xù)熱軋?jiān)O(shè)
備較佳包括相連接的無(wú)氧加熱爐和無(wú)氧平立連軋機(jī)。
其中，所述無(wú)氧平立連軋機(jī)較佳包括相連接的無(wú)氧平立連軋初軋機(jī)和無(wú)氧
平立連軋精軋、整形機(jī)。
其中，所述無(wú)氧加熱爐和無(wú)氧平立連軋機(jī)較佳地都具有保護(hù)氣進(jìn)氣口。
利用本實(shí)用新型提供的制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工藝設(shè)備生產(chǎn)銅鋁復(fù)合
匯流排，能夠提高銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)效率。上述優(yōu)點(diǎn)具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)
方面
1、 鋁熔液在密閉和氣氛保護(hù)狀態(tài)下注入已清洗過(guò)的異型銅管內(nèi)，實(shí)現(xiàn)固液 結(jié)合，復(fù)合界面熔合，界面結(jié)合強(qiáng)度高。
2、 帶定量澆注系統(tǒng)的保溫爐采用密閉式結(jié)構(gòu)，鋁熔液不接觸空氣，定量澆 注保證澆注量的精度，避免澆入量少成型不夠和澆注量多溢出而產(chǎn)生的材料損 耗，也保證了產(chǎn)品銅層體積比。
3、 半連續(xù)平、立聯(lián)合熱軋能精確保證每個(gè)道次的壓下量，確保界面復(fù)合質(zhì) 量和材料的重新晶化，經(jīng)整形后直接成型，而不需再進(jìn)行拉伸和退火處理，縮 短了工藝流程，減少了設(shè)備投資。
4、 無(wú)氧熱軋系統(tǒng)，不需再進(jìn)行酸洗，表面處理等工序，減少污染排放，凈 化生產(chǎn)環(huán)境。


圖1為本實(shí)用新型的制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工藝設(shè)備的總體示意圖，
其中l(wèi)-4構(gòu)成定量澆注系統(tǒng)，其中l(wèi)為鋁熔煉爐，2為帶定量澆注的保溫爐，3 為冷卻器，4為澆注架，6-9為無(wú)氧半連續(xù)熱軋系統(tǒng)，其中6為無(wú)氧加熱爐，7 為氣氛保護(hù)傳送帶，8為平立連軋初軋機(jī)，9為平立連軋精軋、整形機(jī)，10為無(wú) 氧加熱爐保護(hù)氣進(jìn)氣口 ， 11為無(wú)氧平立連軋機(jī)保護(hù)氣進(jìn)氣口 。
圖2為本實(shí)用新型的的平立連軋機(jī)的其中一個(gè)道次的平立連軋示意圖，其 中，12為鑄錠，13為平軋機(jī)的平輥，14為立軋機(jī)的立輥。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供的制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工藝設(shè)備包括澆注設(shè)備和熱 軋?jiān)O(shè)備，其中，所述澆注設(shè)備包括熔化爐、保溫爐和冷卻器，所述熔化爐和保 溫爐相連接，所述保溫爐為密閉式結(jié)構(gòu)且具有定量澆注系統(tǒng)。利用本實(shí)用新型 提供的制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工藝設(shè)備生產(chǎn)銅鋁復(fù)合匯流排的主要工藝流 程將鋁放入熔化爐中熔化，然后注入經(jīng)密封且具有定量澆注系統(tǒng)的保溫爐中， 保溫爐可以保溫至750'C 80(TC，然后定量澆注到己經(jīng)成型的異型銅管中，在 可以環(huán)繞著所述異型銅管勻速上升的冷卻器的冷卻作用下成為銅鋁復(fù)合鑄錠， 然后利用所述熱軋?jiān)O(shè)備將所述銅鋁復(fù)合鑄錠加工成為銅鋁復(fù)合匯流排。所述銅 鋁復(fù)合鑄錠可以為所屬技術(shù)領(lǐng)域中的常用規(guī)格，外型可以為圓形或橢圓形，以 圓形為例，外徑可以為30-200mm，銅層厚度可以為2-4mm，長(zhǎng)度可以為l-3m， 可以生產(chǎn)常用規(guī)格的銅鋁復(fù)合匯流排，例如規(guī)格可以為厚度為3-12mm,寬度為 30國(guó)200mm。
其中所述定量澆注系統(tǒng)可以利用常用的定量方法實(shí)現(xiàn)，例如可以將保溫爐
連接上氣體壓力控制系統(tǒng)，所述氣體例如可以為氮?dú)?，在保溫爐內(nèi)設(shè)置能夠在 氣體壓力作用下輸送鋁液的鋁液上升管，將鋁液澆注口 (即為鋁液上升管的管
口)設(shè)置在接近保溫爐爐體頂部的位置，在鋁液澆注口上設(shè)置紅外探測(cè)儀，該 紅外探測(cè)儀能夠?qū)⑻綔y(cè)到的澆注到異型銅管中的鋁液的液面高度的信息傳送到 所述氣體壓力控制系統(tǒng)，所述氣體壓力控制系統(tǒng)通過(guò)控制爐體內(nèi)的氣體壓力使 鋁液剛好注滿(mǎn)異型銅管。也可以利用電磁泵液面控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)保溫爐內(nèi)的鋁液 的定量澆注控制。所述熔化爐和冷卻器可以為所屬技術(shù)領(lǐng)域通常使用的類(lèi)型。 所述熔化爐和保溫爐例如可以通過(guò)密閉的流槽緊密相連，以便在密閉狀態(tài)下從 熔化爐向保溫爐中注入鋁液。
其中，所述熱軋?jiān)O(shè)備較佳為無(wú)氧半連續(xù)熱軋?jiān)O(shè)備，所述無(wú)氧半連續(xù)熱軋?jiān)O(shè) 備較佳包括無(wú)氧加熱爐和無(wú)氧平立連軋機(jī)。澆注好的銅鋁復(fù)合鑄錠可以輸送到
所述無(wú)氧加熱爐，加熱到360'C 48(TC。所述熱軋?jiān)O(shè)備可以使用傳送帶傳送作 為傳送裝置。
其中，所述無(wú)氧平立連軋機(jī)較佳包括相連接的無(wú)氧平立連軋初軋機(jī)和無(wú)氧 平立連軋精軋、整形機(jī)，所述無(wú)氧平立連軋初軋機(jī)和無(wú)氧平立連軋精軋、整形 機(jī)的結(jié)構(gòu)相類(lèi)似(如圖l所示)，只是對(duì)鑄錠的厚度和寬度有不同的尺寸控制， 道次可以根據(jù)實(shí)際需要確定，例如可以各為兩道次。
其中，所述無(wú)氧加熱爐和無(wú)氧平立連軋機(jī)較佳具有保護(hù)氣進(jìn)氣口。所述進(jìn) 氣口例如可以設(shè)在所述無(wú)氧加熱爐和無(wú)氧平立連軋機(jī)的頂部，所述保護(hù)氣可以 利用常用的惰性保護(hù)氣，例如氮?dú)狻?br> 所述無(wú)氧加熱爐可以為所屬技術(shù)領(lǐng)域常用的型號(hào)，所述無(wú)氧平立連軋機(jī)可 以為常規(guī)的平軋機(jī)和立軋機(jī)進(jìn)行聯(lián)合使用，如圖2所示，鑄錠12通過(guò)平軋機(jī)的 平輥13沿厚度方向壓薄并張寬，再通過(guò)立軋機(jī)的立輥14控制鑄件寬度尺寸。
軋制速度可以為0.3-1.lm/s，所得到的銅鋁復(fù)合匯流排的排寬可以為30-200 ram，排厚可以為3-12mm
以下結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工 藝設(shè)備及利用該設(shè)備的工藝流程做進(jìn)一步的描述。
將寬度為88mm，短徑為32mm，銅層厚度為5mm，長(zhǎng)度為2m的異型銅管 5經(jīng)清洗干燥后裝到澆注架4上，鋁熔煉爐l將鋁熔化后，用除氧除渣劑脫氧、 去氧化膜，然后通過(guò)密閉流槽注入到用氣體壓力控制流量的保溫爐2中，保溫 至約780°C，按下保溫爐2的操縱桿(圖中未表示)將3.22升的鋁熔液澆注到 異型銅管5內(nèi)，在澆注過(guò)程中，冷卻器自動(dòng)勻速上升，進(jìn)行冷卻，形成銅鋁復(fù) 合鑄錠。
銅鋁復(fù)合鑄錠輸送到氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)的無(wú)氧加熱爐6加熱到400°C，然后通過(guò) 輸送帶7送入平立連軋初軋機(jī)8進(jìn)行初軋，再通過(guò)輸送帶7送入平、立連軋精 軋、整形機(jī)9進(jìn)行精軋、整形，直接成型為銅鋁復(fù)合匯流排。軋制速度0.8m/s， 從加熱到軋制成形整個(gè)過(guò)程進(jìn)行氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)，無(wú)氧軋制，其中，氮?dú)馔ㄟ^(guò)無(wú) 氧加熱爐保護(hù)氣進(jìn)氣口 IO和平立連軋機(jī)保護(hù)氣進(jìn)氣口 11進(jìn)入。得到的銅鋁復(fù) 合匯流排排寬100mm，排厚8mm，排長(zhǎng)6m。
權(quán)利要求1、制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工藝設(shè)備，該生產(chǎn)工藝設(shè)備包括澆注設(shè)備和熱軋?jiān)O(shè)備，其中，所述澆注設(shè)備包括熔化爐、保溫爐和冷卻器，其特征在于所述熔化爐和保溫爐相連接，所述保溫爐為密閉式結(jié)構(gòu)且具有定量澆注系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工藝設(shè)備，其特征在 于所述熱軋?jiān)O(shè)備為無(wú)氧半連續(xù)熱軋?jiān)O(shè)備，所述無(wú)氧半連續(xù)熱軋?jiān)O(shè)備包括相連 接的無(wú)氧加熱爐和無(wú)氧平立連軋機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工藝設(shè)備，其特征在 于所述無(wú)氧平立連軋機(jī)包括相連接的無(wú)氧平立連軋初軋機(jī)和無(wú)氧平立連軋精 軋、整形機(jī)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工藝設(shè)備，其特征在于所述無(wú)氧加熱爐和無(wú)氧平立連軋機(jī)都具有保護(hù)氣進(jìn)氣口 。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工藝設(shè)備，該生產(chǎn)工藝設(shè)備包括澆注設(shè)備和熱軋?jiān)O(shè)備，其中，所述澆注設(shè)備包括熔化爐、保溫爐和冷卻器，所述熔化爐和保溫爐相連接，所述保溫爐為密閉式結(jié)構(gòu)且具有定量澆注系統(tǒng)。其中，所述熱軋?jiān)O(shè)備較佳為無(wú)氧半連續(xù)熱軋?jiān)O(shè)備，所述無(wú)氧半連續(xù)熱軋?jiān)O(shè)備較佳包括相連接的無(wú)氧加熱爐和無(wú)氧平立連軋機(jī)。利用本實(shí)用新型提供的制造銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)工藝設(shè)備生產(chǎn)銅鋁復(fù)合匯流排，能夠提高銅鋁復(fù)合匯流排的界面結(jié)合強(qiáng)度，提高銅鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B23P17/00GK201179598SQ20082011105
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者張堅(jiān)華 申請(qǐng)人:北京華北華銅電氣有限公司