CN100411761C - 铜铝双金属线的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铜铝双金属线的制造方法，本发明涉及的铜铝双金属线主要用在特定应用领域替代纯铜导线。所述方法制造铜铝双金属线的步聚如下：第一步，将未经退火处理的直径为φ15～φ60毫米的铜盘管矫直定尺，定尺长度为30～1000米；第二步，将铜管内表面除油并粗化；第三步，将略小于铜管内径的铝杆碱洗，并清洗烘干，外表面刷毛后连续穿入铜管；第四步，经逐次拉伸直至所需要规格的铜铝双金属线，总的变形率为80%～99.9%。采用这种方法制造铜铝双金属线的好处是产量大、质量好、生产方法简单、成本低、设备通用性强，非常适合工业化、大规格生产。

Description

铜铝双金属线的制造方法

技术领域

本发明涉及一种铜铝双金属线的制造方法，本发明涉及的铜铝双金属线主要用在特定应用领域替代纯铜导线。

背景技术

目前，在通讯、有线电视信号传输等领域，铜铝双金属线以其优良的性能，低廉的成本得到了广泛的应用，随着技术的进步，这种应用正向更多领域发展。而制造铜铝双金属线的工艺方法也有所不同，在中国专利公开的申请号为98112410.0，名称为“一种铜铝复合导线及生产工艺”中我们看到，它采用的工艺是：将充分退火后的铜管(带)和铝棒(条)接触表面除去钝化层后，采用套管法或包履焊接法将铝棒包覆在铜层内，制成铜铝复合坯料，再用冷加工和热加工的办法包括拉伸、挤压或轧制，使坯料变形，拉伸采用冷加工，挤压或轧制采用热加工，热加工加热温度为350℃～490℃，冷加工的道次变形率为10％～20％，热加工的道次变形率为20％～40％，总变形率为40％～80％，道次加工中须进行中间退火，退火温度为450℃～600℃，退火时间为20分钟～2小时，加工成成品尺寸的线材最后在还原性或惰性气氛下进行扩散烧结热处理，其烧结温度350℃～500℃，烧结时间为10分钟～3小时。

在该专利说明书里对套管法进行了更进一步说明：所谓套管法，先将充分退火后的铜管和铝棒表面钝化层去除后，将铝棒装入钢管，制成复合坯料，再经拉伸，挤压或轧制的办法将复合坯料加工至最终尺寸，其中每经一道次变形，须进行一次中间退火，退火温度450℃～600℃，时间20分钟～2小时，总变形率为40％～80％。该专利还给出了实施例，采用φ8mm的铜管，长度10m，装入φ6mm的铝杆，然后进行多道次挤压及中间退火，制成所需导线。

由于以下不足CN98112410.0所示套管法一直无法进入工业化的生产：(1)、成本高、质量差。多道次的退火，增大了生产的成本。套管前对铜管及铝杆的退火以及制成复合坯料后的冷加工之间的中间退火，都是增大成本。另外，过度的退火，会在铜管表面产生CuAl₂脆化层.会大大的影响铜铝之间的冶金结合，从而影响产品的质量。(2)、坯重低，产量小。在通讯电缆领域，铜铝双金属线的规格一般为φ2～φ4mm，对其单根重量尺寸度有一定要求，一般要上200公斤每盘，中国专利公开的申请号为98112410.0，名称为“一种铜铝复合导线及生产工艺”中所公开的方法要求总变形率40％～80％，如此小的变形率，要制作φ4mm以下的铜铝双金属线，经计算其铜管坯料的直径不可能超过12mm，铝杆直径将更小。如此小的软态铝杆不可能穿过很长的铜管，无法得到大的单根重量，无法满足市场需求。

另外中国专利公开的申请号为98112410.0，名称为“一种铜铝复合导线及生产工艺”中还提及了另外一种生产铜铝双金属线的方法，包履法，采用氩弧焊的方法将事先处理好的铜带连续的包复在铝杆上，然后再进行多道次拉伸，使铜铝达到冶金结合，该方法可以生产很长的铜铝双金属线，是当今生产铜铝双金属线的主要方法，但它也存在着以下不足：(1)、生产效率低，由于氩弧焊速度很低，一般在5～10m/min，同时其选用的铝杆直径在φ9～φ13之间，增大速度或杆径都会影响生产的稳定性。因此，包复法生产效率很低。(2)、成本高，为确保焊接的稳定性，必须选用高精度的铜带，这种铜带对厚度、公差、精洁度、软硬度均提出了很高的要求。这种高精铜带本身就使得成本有了很大的提高。(3)、质量稳定性差，任何焊缝的缺陷都会造成后道次拉伸过程中漏铝现象的发生，影响产品的质量。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种方法简单、生产成本低、质量好、适于工业上应用的新型铜铝双金属线的方法。

实现上述目的的技术方案是：一种铜铝双金属线的制造方法，所述制造方法步聚如下：

第一步，将未经退火处理的直径为φ15～φ60毫米的铜盘管矫直定尺，定尺长度为30～1000米；

第二步，将铜管内表面除油并粗化；

第三步，将略小于铜管内径的铝杆碱洗，并清洗烘干，外表面刷毛后连续穿入铜管；

第四步，经逐次拉伸直至所需要规格的铜铝双金属线，总的变形率为80％～99.9％。

采用上述铜铝双金属线的制造方法的好处是：(1)、产量大。本发明可选用更大直径的铜管和铝杆，适当的增加长度，铝杆穿入铜管的速度可达到每分钟几十米，大的截面积，高的速度可获得很大的产量，也可以获得满足市场需求的单根卷重。(2)、方法简单。对比包覆法，本发明的方法简单。首先铜管的制造是非常成熟的方法，采用焊接方法生产铜铝双金属线，焊接技术的掌握是很关键的问题，对设备，焊机，铜带的要求都很高，而本发明的方法仅需要将铝杆穿入铜管即可，非常简便。(3)、质量好。铜管的生产过程中，可以用涡流对铜管进行探伤，有缺陷的铜管可以被排除。而铜带由于形状的原因，无法做到这点，铜带上的缺陷加上焊接时的焊接疵点都会在后道次的拉拔过程中产生漏铝现象。(4)、生产成本低。近年来铜管的加工技术产生了飞跃的发展，水平连铸空心管坯加三辊行星轧制工艺的生产给铜管生产提供了高质量低成本生产的最佳方法，而铜带技术几十年来都没有太大的变化，依然只有传统的热轧方法生产的铜带才能满足铜铝双金属线生产的需求。两者相比，生产铜管要比生产铜带所需的成本低一倍左右，再加上采用本发明方法成材率的提高，以及无须进行铜管、铝杆及冷加工的中间退火，采用本方法可以大大降低生产成本。(5)、设备通用性强，一次性投入小。对于专业的铜盘管生产厂家，涉及到本方法的设备如直线拉拔机、定尺机、盘拉机、退火炉等均为现有设备，铝杆为市售，仅增加一些小型设备即可进行双金属线的生产。(6)、产品规格多，由于选用更大直径的铜管和铝杆，铜铝在φ6～φ20毫米时就开始达到冶金结合，而包覆法仅能在φ2.5～φ5毫米时达到冶金结合。这种大规格的铜铝双金属线即扩大了产品的规格，也为铜铝双金属复合扁线的生产提供了可能。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步详细的说明。

加工设备：直线拉拔机、定尺机、刷毛机、盘拉机等。

铜铝双金属线的制造方法的实施本发明的实施例如下：

第一步，将铜盘管连续直拉至φ26×0.85，并矫直定尺，定尺长度200米，这里选用的铜盘管为纯铜管；

第二步，将铜管内表面除油并粗化，粗化的方法可以用专用的管刷刷毛或采用抛丸的方法，然后用高压氮气吹走管内铜屑，此时管内为粗糙的新鲜金属暴露面；

第三步，将市售铝杆拉伸至φ23毫米，再经碱洗，漂洗及烘干，最后经矫直及刷毛机将铝杆外表面刷毛粗化，随后立即送入铜管，此时铜铝管单重约340kg，这里选用的铝杆为纯铝杆，如果将铝杆材料换成铝镁合金，还可制成专用的双金属线，满足高强度铜铝双金属细线的要求；

第四步，进行拉伸，第一道次采用连续直拉，保证铜铝杆表面贴合，随后用φ2200的倒立盘拉拔机进行拉伸。不需要中间退火，一直拉至φ5mm。然后换专用的小径拉丝机进行拉伸，一般用户所需的铜铝双金属线的外径为φ2～φ4mm，从坯料拉至上述尺寸其总变形率一般大于96％～99.5％。根据用户的需要还可拉至更细，最细可到φ0.01毫米。如果用户需硬态供货，无需退火，如果需软态或半硬态供货，可作退火供货。

采用上述方法生产铜铝双金属线时，铝杆外径略小于铜管内径，在保证铝杆能穿入铜管的情况下，铜管内孔与铝杆外径间间隙越小越好，这样便于铜管内壁与铝杆外壁接触，挤压紧密并达到同步延伸，使二者同轴度好延展性优良。

Claims (5)

1. 一种铜铝双金属线的制造方法，其特征在于：所述方法制造铜铝双金属线的步聚如下：

第一步，将未经退火处理的直径为φ15～φ60毫米的铜盘管矫直定尺，定尺长度为30～1000米；

第二步，将铜管内表面除油并粗化；

第三步，将略小于铜管内径的铝杆碱洗，并清洗烘干，外表面刷毛后连续穿入铜管；

第四步，经逐次拉伸直至所需要规格的铜铝双金属线，总的变形率为80％～99.9％。

2. 根据权利要求1所述的铜铝双金属线的制造方法，其特征在于：第二步中所述的粗化的方法采用专用的管刷刷毛或采用抛丸的方法。

3. 根据权利要求1或2所述的铜铝双金属线的制造方法，其特征在于：第四步中所述的逐次拉伸采用先用倒立盘拉拔机拉伸，然后再用专用的小径拉丝机进行拉伸的方法。

4. 根据权利要求1或2所述的铜铝双金属线的制造方法，其特征在于：第一步中所述的铜盘管为纯铜管。

5. 根据权利要求1或2所述的铜铝双金属线的制造方法，其特征在于：第三步中所述的铝杆为纯铝杆或铝镁合金杆。