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傳輸質(zhì)量的前提下，同時兼?zhèn)溷~和鋁兩種金屬的優(yōu)點，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。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、電磁屏蔽能力強以及減振性好等一系列優(yōu)點，尤其增強了抗拉強度及延伸率，使該產(chǎn)品的機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現(xiàn)的，因此在強度提高的同時必然會引起導(dǎo)電率的下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述不足，提供一種高強度高電導(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.人工時效處理，對步驟d得到的預(yù)拉伸變形鋁合金線桿坯進(jìn)行人エ時效處理，溫度140 200°C保溫O. 5 4小時，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)拉伸變形和人工時效處理的低溫形變熱處理工藝，有效控制合金強化相的形態(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)拉伸變形與時效處理對其拉伸性能、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)行人エ時效處理，人工時效處理的溫度和時間見表2。將經(jīng)人工時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.人工時效處理，對步驟d得到的預(yù)拉伸變形鋁合金線桿坯進(jìn)行人工時效處理，溫度140 200°C保溫O. 5 4小時，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H01B1/02GK102855956SQ20121032862
公開日2013年1月2日 申請日期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 申請人:湖南金龍電纜有限公司