專利名稱：銅/鋁復(fù)合絲材及其退火制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銅/鋁復(fù)合絲材及其制造方法。
技術(shù)背景目前，銅包鋁導(dǎo)線作為一種復(fù)合導(dǎo)線，其目的是兼有銅的導(dǎo)電性能和鋁的抗拉強(qiáng)度、延 伸率，目前盡管相關(guān)的介紹很多，但真正獲得的銅包鋁導(dǎo)線或者比重過大，未達(dá)到節(jié)約銅材 的目的，或者抗拉強(qiáng)度及延伸率不理想，總之，至今市場(chǎng)上仍未生產(chǎn)出價(jià)格低廉且符合標(biāo)準(zhǔn) 要求的銅包鋁細(xì)線。另一方面，傳統(tǒng)的制造銅包鋁復(fù)合絲材的方法通常采用一次退火處理，采用這種傳統(tǒng)的 制造方法，無(wú)論如何設(shè)定退火處理?xiàng)l件，均無(wú)法獲得預(yù)期的較為理想的抗拉強(qiáng)度及延伸率， 最終獲得的產(chǎn)品性能也不是很理想。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種絲材比重、抗拉強(qiáng)度和延伸率 均較為理想的銅/鋁復(fù)合絲材。另一方面，本發(fā)明克服現(xiàn)有制造方法中存在的技術(shù)缺陷，提供一種采用新的退火處理的 制造銅/鋁復(fù)合絲材的方法，從而大大提高了銅/鋁復(fù)合絲材的應(yīng)用領(lǐng)域與空間。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種制造銅/鋁復(fù)合絲材的方法，復(fù)合絲材的芯體為鋁線材，包覆層為銅帶，該方法采 用罐式真空退火、燒燉式連續(xù)退火、管式在線退火三種退火工藝，三種退火工藝按如下完成:a、 將銅帶包覆在鋁線材芯體上制成復(fù)合坯料，復(fù)合坯料直徑范圍為1.5 2.6mm，然后將復(fù) 合坯料裝入真空罐內(nèi)進(jìn)行罐式真空退火處理；b、 經(jīng)過罐式真空退火處理后的復(fù)合坯料進(jìn)行多次拉拔，在獲得直徑范圍在0.60 1.50mm復(fù) 合絲材的最后一次拉拔的同時(shí)、使復(fù)合絲材處于拉拔狀態(tài)下通過電加熱箱進(jìn)行燒燉式連續(xù)退 火處理；c、燒燉式連續(xù)退火處理后，再經(jīng)過多次拉拔，獲得直徑范圍為0.025 0.40mm的成型絲材， 最后將獲得的多般成型絲材同時(shí)通入多個(gè)細(xì)管內(nèi)進(jìn)行管式在線退火處理，再將線頭對(duì)應(yīng)纏繞 在收線盤上獲得最終產(chǎn)品。其中，優(yōu)選的，a步驟罐式真空退火處理過程中，真空罐內(nèi)的退火溫度為296 313°C， 復(fù)合坯料置于真空罐內(nèi)的退火時(shí)間為1.5 5.5小時(shí)。其中，a步驟還包括在罐式真空退火處理之后，將復(fù)合坯料浸入循環(huán)冷卻液進(jìn)行冷卻， 其中循環(huán)冷卻液的溫度為10 25°C，冷卻時(shí)間為9 13小時(shí)。優(yōu)選的，b步驟燒燉式連續(xù)退火處理中電加熱箱的退火溫度為500-70(TC，其中電加熱箱 的加熱電流量為17 50A/min。b步驟還包括:復(fù)合絲材通過電加熱箱后，再浸入循環(huán)冷卻液進(jìn)行冷卻，循環(huán)冷卻液的 溫度為15 30°C。b步驟中復(fù)合絲材通過電加熱箱和循環(huán)冷卻液的收線速度為500 1000 m/min。 優(yōu)選的，c步驟中的管式在線退火采用的多個(gè)細(xì)管下部均設(shè)置電加熱絲，對(duì)電加熱絲采 用電加熱的方式從而使細(xì)管溫度升高，其中細(xì)管內(nèi)的退火溫度為230 540'C。c步驟還包括成型絲材通過細(xì)管后再浸入循環(huán)冷卻液進(jìn)行冷卻的歩驟，其中循環(huán)冷卻 液的溫度為20 30。C。c步驟中成型絲材通過細(xì)管和循環(huán)冷卻液的收線速度為70 280m/min。 另一方面，本發(fā)明的技術(shù)方案還公開了一種銅/鋁復(fù)合絲材，該復(fù)合絲材的芯體為鋁線 材，包覆層為銅帶，復(fù)合絲材的抗拉強(qiáng)度為138 172Mpa,比重為3.63g/cm3±3%，其中復(fù) 合絲材是經(jīng)過罐式真空退火、燒燉式連續(xù)退火、管式在線退火三種退火工藝而制成的，其中 罐式真空退火過程中復(fù)合絲材的延伸率為15 20%，燒燉式連續(xù)退火過程中復(fù)合絲材的延伸 率為10 15%，管式在線退火過程中復(fù)合絲材的延伸率為5 15%。
本發(fā)明的銅/鋁復(fù)合絲材的制造方法，通過采用三種退火工藝的處理方式，從而獲得了 技術(shù)上的新突破，是一種較現(xiàn)有制造工藝更科學(xué)的制造方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的難題，另 一方面，本發(fā)明獲得了絲材比重、延伸性率、導(dǎo)電性能、抗拉強(qiáng)度均較為理想的銅/鋁復(fù)合 絲材。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l:首先，提供本發(fā)明一種優(yōu)選的制造銅/鋁復(fù)合絲材的方法，但本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易推 知，本發(fā)明的制造方法的相關(guān)數(shù)值范圍并不局限于以下實(shí)施例的具體數(shù)值。首先將銅帶包覆在鋁線材芯體上制成復(fù)合坯料，復(fù)合坯料直徑范圍為1.5 2.6mm，然后 將復(fù)合坯料裝入真空罐內(nèi)進(jìn)行罐式真空退火處理；經(jīng)過罐式真空退火處理后的復(fù)合坯料進(jìn)行 多次拉拔，在獲得直徑范圍在0.60 1.50mm的復(fù)合絲材的最后一次拉拔的同時(shí)、使復(fù)合絲材 處于拉拔狀態(tài)下通過電加熱箱進(jìn)行燒燉式連續(xù)退火處理；燒燉式連續(xù)退火處理后，再經(jīng)過多 次拉拔，獲得直徑范圍為0.025 0.40mm的成型絲材，最后將獲得的多股成型絲材同時(shí)通入 多個(gè)細(xì)管內(nèi)進(jìn)行^式在線退火處理，再將線頭對(duì)應(yīng)纏繞在收線盤上獲得最終產(chǎn)品。其中，在罐式真空退火處理過程中，真空罐內(nèi)的退火溫度為296 313'C，復(fù)合坯料置于 真空罐內(nèi)的退火時(shí)間為1.5 5.5小時(shí)，更優(yōu)選的，退火時(shí)間為3.5小時(shí)。在罐式真空退火處 理之后，將復(fù)合坯料浸入循環(huán)冷卻液進(jìn)行冷卻，其中循環(huán)冷卻液的溫度為10~25°C，冷卻時(shí) 間為9 13小時(shí)。而在燒燉式連續(xù)退火處理中電加熱箱的退火溫度為500-700°C，其中電加熱箱的加熱電流 量為17 50A/min。復(fù)合絲材通過電加熱箱后，再浸入循環(huán)冷卻液進(jìn)行冷卻，循環(huán)冷卻液的 溫度為15 3(TC。復(fù)合絲材通過電加熱箱和循環(huán)冷卻液的收線速度為500 1000m/min。在管式在線退火中采用的多個(gè)細(xì)管下部均設(shè)置有電加熱絲，電加熱絲采用電加熱的方式 使細(xì)管溫度升高，其中細(xì)管內(nèi)的退火溫度為230 54(TC。成型絲材通過細(xì)管后再浸入循環(huán)冷
卻液進(jìn)行冷卻的步驟，其中循環(huán)冷卻液的溫度為20 3(TC。成型絲材通過細(xì)管和循環(huán)冷卻液 的收線速度為70 280 m/min。上述實(shí)施例1中三種退火工藝中采用的步驟及相關(guān)的數(shù)值范圍僅是本發(fā)明較為優(yōu)選的實(shí) 施例，但本發(fā)明的制造方法并不局限于上述實(shí)施例1的步驟及相關(guān)的數(shù)值范圍，對(duì)于本領(lǐng)域 技術(shù)人員來說，完全可以根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容，相應(yīng)的對(duì)退火溫度和退火時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行 調(diào)整，如提高退火溫度或增大加熱電流量，相應(yīng)的縮短退火時(shí)間或提高收線速度，同樣完全 可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，即本發(fā)明制造方法采用的三種退火工藝并不局限于實(shí)施例1所 公開的數(shù)值，另外，三種退火工藝中盡管選擇了循環(huán)冷卻液進(jìn)行冷卻以提高生產(chǎn)率，但同樣 可以采用其他的冷卻方式如室溫自然冷卻等等多種方式，即本發(fā)明的三種退火方式同樣不局 限于實(shí)施例1中所采用的冷卻方式。另一方面，本發(fā)明的技術(shù)方案還包括一種銅/鋁復(fù)合絲材，該復(fù)合絲材的芯體為鋁線材， 包覆層為銅帶，復(fù)合絲材的抗拉強(qiáng)度為138 172Mpa，比重為3.63g/cm3±3%，其中復(fù)合絲 材是經(jīng)過罐式真空退火、燒燉式連續(xù)退火、管式在線退火三種退火工藝而制成的，其中罐式 真空退火過程中復(fù)合絲材的延伸率為15 20%，燒燉式連續(xù)退火過程中復(fù)合絲材的延伸率為 10 15%，管式在線退火過程中復(fù)合絲材的延伸率為5 15%。綜上所述，本發(fā)明根據(jù)不同規(guī)格的銅/鋁復(fù)合絲材的線徑，采用三種不同的退火處理方 式，將三種退火工藝的優(yōu)越性能有機(jī)的結(jié)合一起，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的難題，從而獲得了一 種較現(xiàn)有技術(shù)更好的制造方法和產(chǎn)品，但本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易推知，本發(fā)明中所涉及的銅 /鋁復(fù)合絲材還可以包括多種非圓形的異型線，如扁圓形、方形、長(zhǎng)方形、扁菱形或橢圓形 等等，而且對(duì)于通過變換具有相近退火處理的制造方法以獲得類似的銅/鋁復(fù)合絲材均不脫 離本發(fā)明的精神，均落入本發(fā)明的產(chǎn)品保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種制造銅/鋁復(fù)合絲材的方法，其中復(fù)合絲材的芯體為鋁線材，包覆層為銅帶，其特征在于該方法采用罐式真空退火、燒燉式連續(xù)退火、管式在線退火三種退火工藝，三種退火工藝按如下完成a、將銅帶包覆在鋁線材芯體上制成復(fù)合坯料，復(fù)合坯料直徑范圍為1.5～2.6mm，然后將復(fù)合坯料裝入真空罐內(nèi)進(jìn)行罐式真空退火處理；b、經(jīng)過罐式真空退火處理后的復(fù)合坯料進(jìn)行多次拉拔，在獲得直徑范圍在0.60～1.50mm復(fù)合絲材的最后一次拉拔的同時(shí)、使復(fù)合絲材處于拉拔狀態(tài)下通過電加熱箱進(jìn)行燒燉式連續(xù)退火處理；c、燒燉式連續(xù)退火處理后，再經(jīng)過多次拉拔，獲得直徑范圍為0.025～0.40mm的成型絲材，最后將獲得的多股成型絲材同時(shí)通入多個(gè)細(xì)管內(nèi)進(jìn)行管式在線退火處理，再將線頭對(duì)應(yīng)纏繞在收線盤上獲得最終產(chǎn)品。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于a步驟罐式真空退火處理過程中， 真空罐內(nèi)的退火溫度為296 313'C，復(fù)合坯料置于真空罐內(nèi)的退火時(shí)間為1.5 5.5小時(shí)。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于a步驟還包括在罐式真空退火處 理之后，將復(fù)合坯料浸入循環(huán)冷卻液進(jìn)行^^卻，其中循環(huán)冷卻液的溫度為10 25°C，冷卻時(shí)間為9 13小時(shí)。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于b步驟燒燉式連續(xù)退火處理中電加 熱箱的退火溫度為500-700°C,其中電加熱箱的加熱電流量為17 50AAnin。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于b步驟還包括復(fù)合絲材通過電加 熱箱后，再浸入循環(huán)冷卻液進(jìn)行冷卻，循環(huán)冷卻液的溫度為15 30°C。
6、 如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于b步驟中復(fù)合絲材通過電加熱箱和循環(huán)冷卻液的收線速度為500 1000m/min。
7、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于c步驟中的管式在線退火處理采用 的多個(gè)細(xì)管下部均設(shè)置電加熱絲，對(duì)電加熱絲采用電加熱的方式從而使細(xì)管溫度 升高，其中細(xì)管內(nèi)的退火溫度為230 54(TC。
8、 如權(quán)利要豕7所述的方法，其特征在于c步驟還包括成型絲材通過細(xì)管 后再浸入循環(huán)冷卻液進(jìn)行冷卻的步驟，其中循環(huán)冷卻液的溫度為20 3(TC。
9、 如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于c步驟中成型絲材通過細(xì)管和 循環(huán)冷卻液的收線速度為70 280m/min。
10、 一種采用權(quán)利要求1-9的方法制造的銅/鋁復(fù)合絲材，該復(fù)合絲材的芯 體為鋁線材，包覆層為銅帶，復(fù)合絲材的抗拉強(qiáng)度為138 172Mpa，比重為 3.63g/cm3±3%，其特征在于復(fù)合絲材是經(jīng)過罐式真空退火、燒燉式連續(xù)退火、 管式在線退火三種退火工藝而制成的，其中罐式真空退火過程中復(fù)合絲材的延伸 率為15 20%，燒燉式連續(xù)退火過程中復(fù)合絲材的延伸率為10 15%，管式在 線退火過程中復(fù)合絲材的延伸率為5 15%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銅/鋁復(fù)合絲材及其制造方法，該方法包括將銅帶包覆在鋁線材芯體上制成復(fù)合坯料，然后將復(fù)合坯料裝入真空罐內(nèi)進(jìn)行罐式真空退火處理；之后復(fù)合坯料進(jìn)行多次拉拔，最后一次拉拔的同時(shí)、使復(fù)合絲材處于拉拔狀態(tài)下通過電加熱箱進(jìn)行燒燉式連續(xù)退火處理；燒燉式連續(xù)退火處理后，再經(jīng)過多次拉拔，最后將獲得的多股成型絲材同時(shí)通入多個(gè)細(xì)管內(nèi)進(jìn)行管式在線退火處理，再將線頭對(duì)應(yīng)纏繞在收線盤上獲得最終產(chǎn)品；同時(shí)還公開了一種由該方法獲得的復(fù)合絲材，本發(fā)明獲得了技術(shù)上的新突破，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的難題，同時(shí)獲得了絲材比重、延伸性率、導(dǎo)電性能、抗拉強(qiáng)度均較為理想的銅/鋁復(fù)合絲材。
文檔編號(hào)C21D9/52GK101148693SQ20071015805
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者葛成林 申請(qǐng)人:大連科爾奇新材料研發(fā)有限公司