專利名稱：制造銅鋁復合匯流排的生產工藝設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種制造銅鋁復合匯流排的生產工藝設備。
背景技術：
將兩種不同性能的材料復合在一起，充分利用兩種材料各自的優勢，而避 開其缺點，提高其綜合使用性能，降低材料成本，已成為當今材料研究領域的 熱門課題。
把銅、鋁兩種材料復合，外層為銅，內芯為鋁，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電性能以及抗腐蝕和抗氧 化能力。對于大量節約緊缺的銅材，降低電氣設備成本，具有十分顯著的社會 效益和經濟效益。
由于銅、鋁電極電位差大，在空氣中直接復合會電化腐蝕，用固相結合的 工藝方法，其界面結合強度低，且兩種材料的硬度、延展性相差大，變形加工 時其復合界面的結合強度也會受影響。目前，已出現的包覆焊接法、軋制壓接 法等工藝技術，其工藝流程復雜，生產效率低，廢品率高，且界面結合強度不 高。所以，有必要提供一種能夠提高銅鋁復合匯流排的界面結合強度，提高銅 鋁復合匯流排的生產效率的制造銅鋁復合匯流排的生產工藝設備。
實用新型內容
為了提高銅鋁復合匯流排的界面結合強度，提高銅鋁復合匯流排的生產效
率，本實用新型提供了一種制造銅鋁復合匯流排的生產工藝設備。
本實用新型提供的制造銅鋁復合匯流排的生產工藝設備包括澆注設備和熱
軋設備，其中，所述澆注設備包括熔化爐、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構且具有定量澆注系統。
其中，所述熱軋設備較佳為無氧半連續熱軋設備，所述無氧半連續熱軋設
備較佳包括相連接的無氧加熱爐和無氧平立連軋機。
其中，所述無氧平立連軋機較佳包括相連接的無氧平立連軋初軋機和無氧
平立連軋精軋、整形機。
其中，所述無氧加熱爐和無氧平立連軋機較佳地都具有保護氣進氣口。
利用本實用新型提供的制造銅鋁復合匯流排的生產工藝設備生產銅鋁復合
匯流排，能夠提高銅鋁復合匯流排的生產效率。上述優點具體體現在以下幾個
方面
1、 鋁熔液在密閉和氣氛保護狀態下注入已清洗過的異型銅管內，實現固液 結合，復合界面熔合，界面結合強度高。
2、 帶定量澆注系統的保溫爐采用密閉式結構，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生的材料損 耗，也保證了產品銅層體積比。
3、 半連續平、立聯合熱軋能精確保證每個道次的壓下量，確保界面復合質 量和材料的重新晶化，經整形后直接成型，而不需再進行拉伸和退火處理，縮 短了工藝流程，減少了設備投資。
4、 無氧熱軋系統，不需再進行酸洗，表面處理等工序，減少污染排放，凈 化生產環境。
圖1為本實用新型的制造銅鋁復合匯流排的生產工藝設備的總體示意圖，
其中l-4構成定量澆注系統，其中l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為無氧半連續熱軋系統，其中6為無氧加熱爐，7 為氣氛保護傳送帶，8為平立連軋初軋機，9為平立連軋精軋、整形機，10為無 氧加熱爐保護氣進氣口 ， 11為無氧平立連軋機保護氣進氣口 。
圖2為本實用新型的的平立連軋機的其中一個道次的平立連軋示意圖，其 中，12為鑄錠，13為平軋機的平輥，14為立軋機的立輥。
具體實施方式
本實用新型提供的制造銅鋁復合匯流排的生產工藝設備包括澆注設備和熱 軋設備，其中，所述澆注設備包括熔化爐、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構且具有定量澆注系統。利用本實用新型 提供的制造銅鋁復合匯流排的生產工藝設備生產銅鋁復合匯流排的主要工藝流 程將鋁放入熔化爐中熔化，然后注入經密封且具有定量澆注系統的保溫爐中， 保溫爐可以保溫至750'C 80(TC，然后定量澆注到己經成型的異型銅管中，在 可以環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合鑄錠， 然后利用所述熱軋設備將所述銅鋁復合鑄錠加工成為銅鋁復合匯流排。所述銅 鋁復合鑄錠可以為所屬技術領域中的常用規格，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，長度可以為l-3m， 可以生產常用規格的銅鋁復合匯流排，例如規格可以為厚度為3-12mm,寬度為 30國200mm。
其中所述定量澆注系統可以利用常用的定量方法實現，例如可以將保溫爐
連接上氣體壓力控制系統，所述氣體例如可以為氮氣，在保溫爐內設置能夠在 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)設置在接近保溫爐爐體頂部的位置，在鋁液澆注口上設置紅外探測儀，該 紅外探測儀能夠將探測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，所述氣體壓力控制系統通過控制爐體內的氣體壓力使 鋁液剛好注滿異型銅管。也可以利用電磁泵液面控制系統實現保溫爐內的鋁液 的定量澆注控制。所述熔化爐和冷卻器可以為所屬技術領域通常使用的類型。 所述熔化爐和保溫爐例如可以通過密閉的流槽緊密相連，以便在密閉狀態下從 熔化爐向保溫爐中注入鋁液。
其中，所述熱軋設備較佳為無氧半連續熱軋設備，所述無氧半連續熱軋設 備較佳包括無氧加熱爐和無氧平立連軋機。澆注好的銅鋁復合鑄錠可以輸送到
所述無氧加熱爐，加熱到360'C 48(TC。所述熱軋設備可以使用傳送帶傳送作 為傳送裝置。
其中，所述無氧平立連軋機較佳包括相連接的無氧平立連軋初軋機和無氧 平立連軋精軋、整形機，所述無氧平立連軋初軋機和無氧平立連軋精軋、整形 機的結構相類似(如圖l所示)，只是對鑄錠的厚度和寬度有不同的尺寸控制， 道次可以根據實際需要確定，例如可以各為兩道次。
其中，所述無氧加熱爐和無氧平立連軋機較佳具有保護氣進氣口。所述進 氣口例如可以設在所述無氧加熱爐和無氧平立連軋機的頂部，所述保護氣可以 利用常用的惰性保護氣，例如氮氣。
所述無氧加熱爐可以為所屬技術領域常用的型號，所述無氧平立連軋機可 以為常規的平軋機和立軋機進行聯合使用，如圖2所示，鑄錠12通過平軋機的 平輥13沿厚度方向壓薄并張寬，再通過立軋機的立輥14控制鑄件寬度尺寸。
軋制速度可以為0.3-1.lm/s，所得到的銅鋁復合匯流排的排寬可以為30-200 ram，排厚可以為3-12mm
以下結合附圖，通過具體實施例對本發明的制造銅鋁復合匯流排的生產工 藝設備及利用該設備的工藝流程做進一步的描述。
將寬度為88mm，短徑為32mm，銅層厚度為5mm，長度為2m的異型銅管 5經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，在澆注過程中，冷卻器自動勻速上升，進行冷卻，形成銅鋁復 合鑄錠。
銅鋁復合鑄錠輸送到氮氣氣氛保護的無氧加熱爐6加熱到400°C，然后通過 輸送帶7送入平立連軋初軋機8進行初軋，再通過輸送帶7送入平、立連軋精 軋、整形機9進行精軋、整形，直接成型為銅鋁復合匯流排。軋制速度0.8m/s， 從加熱到軋制成形整個過程進行氮氣氣氛保護，無氧軋制，其中，氮氣通過無 氧加熱爐保護氣進氣口 IO和平立連軋機保護氣進氣口 11進入。得到的銅鋁復 合匯流排排寬100mm，排厚8mm，排長6m。
權利要求1、制造銅鋁復合匯流排的生產工藝設備，該生產工藝設備包括澆注設備和熱軋設備，其中，所述澆注設備包括熔化爐、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構且具有定量澆注系統。
2. 根據權利要求1所述的制造銅鋁復合匯流排的生產工藝設備，其特征在 于所述熱軋設備為無氧半連續熱軋設備，所述無氧半連續熱軋設備包括相連 接的無氧加熱爐和無氧平立連軋機。
3. 根據權利要求2所述的制造銅鋁復合匯流排的生產工藝設備，其特征在 于所述無氧平立連軋機包括相連接的無氧平立連軋初軋機和無氧平立連軋精 軋、整形機。
4. 根據權利要求2或3所述的制造銅鋁復合匯流排的生產工藝設備，其特征在于所述無氧加熱爐和無氧平立連軋機都具有保護氣進氣口 。
專利摘要本實用新型提供了一種制造銅鋁復合匯流排的生產工藝設備，該生產工藝設備包括澆注設備和熱軋設備，其中，所述澆注設備包括熔化爐、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構且具有定量澆注系統。其中，所述熱軋設備較佳為無氧半連續熱軋設備，所述無氧半連續熱軋設備較佳包括相連接的無氧加熱爐和無氧平立連軋機。利用本實用新型提供的制造銅鋁復合匯流排的生產工藝設備生產銅鋁復合匯流排，能夠提高銅鋁復合匯流排的界面結合強度，提高銅鋁復合匯流排的生產效率。
文檔編號B23P17/00GK201179598SQ20082011105
公開日2009年1月14日 申請日期2008年4月24日 優先權日2008年4月24日
發明者張堅華 申請人:北京華北華銅電氣有限公司