專利名稱：銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電工材料的制造工藝和設備，特別涉及銅鋁復合匯 流排的鑄錠、拉伸成型工藝及設備。
背景技術：
電工材料中，以往通常普遍使用銅排作為導電材料，由于銅資源的 短缺和消費快速增加的矛盾，致使銅價近幾年在全球范圍內出現了前所 未有的暴漲。從資源角度分析，未來銅價仍將持續上升。銅材持續的高 價，使下游產業用戶制造成本迅速上升，尤其是電氣裝備行業，年需上 百萬噸銅匯流排，這種形勢下，促使了導電材料的升級換代。
鋁也是良好的導電材料，且重量輕、價格低，但鋁匯流排表面極易 氧化，在連接處易出現故障，長期以來，用量較少。目前全球已探明的
鋁藏量可供開采200年，藏量豐富，價格穩定。如外層用銅，內芯用鋁 制備匯流排既保持了銅表面抗氧化性能強，接觸性能好的特性，又充分 利用了鋁重量輕，價格低廉的優點。因此，用銅、鋁復合制備匯流排， 降低成本，以鋁節銅已成為電工行業最為關注的熱點。
制備銅鋁復合匯流排的關鍵是要使界面達到冶金結合狀態，復合時 界面不能有空氣和雜質，在滿足上述要求的條件下，如何使工藝流程短， 生產效率高，廢品率低，耗能小，符合環保生產要求已是工藝研發急待 解決的問題，也是本行業生產的最終目標。
發明內容
本發明的目的在于提供一種能使銅、鋁兩種材料在固液狀態下復合， 界面無空氣、無污染、達到冶金結合狀態的、由銅鋁雙金屬復合制備匯流排的鑄錠、拉伸生產工藝及設備。 本發明通過以下技術方案實現
本發明的一種銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，包括下述步
驟
(1) 熔化的鋁液去氧、除渣，澆入保溫爐；
(2) 裝有異形銅管的操作臺上升套在恒定加熱的導流管上；
(3) 開啟鋁液閥門，鋁液從保溫爐通過導流管注入異形銅管內，同時裝 有異形銅管的操作臺勻速下降至冷卻水箱中冷卻；
(4) 當鋁液注滿異形銅管時，鋁液閥門自動關閉；
(5) 鋁溶液在銅管內凝結成銅鋁復合鑄錠；
(6) 保溫爐向右平移，導流管上升，操作臺同時上升并右轉90度至新 工位，繼而將銅鋁復合鑄錠輸送到烘干爐內烘干；
(7) 烘干后的銅鋁復合鑄錠送到軋頭機軋頭后送入拉拔生產線，經多道 次連續冷拉形成銅鋁復合匯流排。
本發明所述的銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，其中所述 保溫爐內鋁溶液保溫的溫度范圍為750—80(TC。
本發明所述的銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，其中所述 導流管恒定加熱的溫度為750°C。
本發明所述的銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，其中所述 異形銅管澆注時勻速下降，速度為20—50mm/s。
本發明的一種實現所述銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝的設 備，包括鋁熔化爐，其下方設有帶有鋁液閥門的鋁液保溫爐、冷卻水箱，
烘干爐、軋頭機和連續拉伸機，其中在所述鋁液閥門下方連通有導流
管、導流管下方的載有異形銅管上下運動和水平轉動的操作臺滑動設置 在垂直導軌上，操作臺下方設有冷卻水箱，操作臺側面設有烘干爐、軋 頭機和連續拉伸機構成連續流水生產線。
本發明所述銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型設備，其中所述上下 移動式導流管外設有導流管恒定加熱器。
本發明所述銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型設備，其中:保溫爐下設有水平導軌。
本發明所述銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型設備，其中:所述操作 臺設有若干個工位。
本發明所述銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型設備，其中:所述操作 臺設有四個十字型旋轉工位。
本發明具有如下顯著優點本發明的產品外層用銅，內芯用鋁制備 匯流排，既保持了銅表面抗氧化性能強、接觸性能好的特性，又充分利 用了鋁重量輕、價格低廉的優點。因此，用銅、鋁復合制備匯流排，降 低成本，以鋁節銅。并且本發明解決了制備銅鋁復合匯流排的關鍵工藝， 既能夠滿足使界面達到冶金結合狀態，復合時界面沒有空氣和雜質，又 能夠使工藝流程短，生產效率高，廢品率低，耗能小，設備投資少，是 一種符合環保生產要求的銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝和設備。
圖1:表示本發明的一種銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝及設 備示意圖。
圖2:表示本發明異形銅管結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步介紹，但不作為對本 發明的限定。
如圖1所示， 一種銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝和設備，
其銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝的步驟如下
(1) 熔化的鋁液去氧、除渣，澆入保溫爐；
(2) 裝有異形銅管的操作臺上升套在恒定加熱的導流管上；
(3) 開啟鋁液閥門，鋁液從保溫爐通過導流管注入異形銅管內，同時裝 有異形銅管的操作臺勻速下降至冷卻水箱中冷卻；
(4) 當鋁液注滿異形銅管時，鋁液閥門自動關閉；
(5) 鋁溶液在銅管內凝結成銅鋁復合鑄錠；
(6) 保溫爐向右平移，導流管上升，操作臺同時上升并右轉90度至新工位，繼而將銅鋁復合鑄錠輸送到烘干爐內烘干；
(7)烘干后的銅鋁復合鑄錠送到軋頭機軋頭后送入拉拔生產線，經 多道次連續冷拉形成銅鋁復合匯流排。
所述保溫爐內鋁溶液保溫的溫度范圍為750—800°C。所述導流管恒
定加熱的溫度為750°C。所述異形銅管澆注時勻速下降，速度為30mm/s。
操作臺上升速度為lm/s，操作臺下降速度為20—50mm/s ，操作臺下降
速度優選30mm/s，冷卻系統為循環水冷卻，溫度為室溫。
為實現上述銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，設計了銅鋁復 合匯流排的鑄錠、拉伸成型設備。如圖1所示，包括鋁熔化爐1，其下方 設有帶有鋁液閥門3的鋁液保溫爐2，保溫爐2下設有水平導軌12，烘 干爐8、軋頭機9和連續拉伸機10—字排列，與鋁液閥門3下方連通有 導流管5、所述上下移動式導流管5外設有導流管恒定加熱器4。導流管 下方的載有異形銅管13 (如圖2所示)上下運動和水平轉動的操作臺6 滑動設置在垂直導軌11上，所述操作臺6設有若干個工位，例如所述操 作臺6設有四個十字型旋轉工位。操作臺6下方設有冷卻水箱7，操作臺 6側面設有烘干爐8、軋頭機9和連續拉伸機10構成連續流水生產線。
在鋁熔化爐1內將鋁熔化、去氧、除渣后澆入保溫爐2，將裝有異形 銅管13的操作臺6沿垂直導軌11上升，使異形銅管13套在帶有恒定加 熱器4的導流管5外。打開鋁閥門3，鋁熔液通過導流管5流入異形銅管 13內，鋁熔液流入的同時，操作臺6勻速下降到冷卻水箱7，當鋁溶液 注滿銅管時，鋁液閥門3關閉。操作臺6此時降至最低點而停止。經冷 卻水箱7冷卻，鋁溶液在異形銅管13內凝結成銅鋁復合鑄錠14。保溫爐 2向右沿水平導軌12平移，導流管5上升。操作臺6同時上升，并右轉 90度，將銅鋁復合鑄錠14輸送到烘干爐8內，操作臺6上裝上新的異形 銅管13，導流管5下降，保溫爐2沿水平導軌12向左復位，打開鋁液閥 門3，重復進行上述步驟完成鑄錠。烘干后的銅鋁復合鑄錠14送入軋頭 機8軋頭后進入拉拔生產線9，經多道次連續拉伸成銅鋁復合匯流排。 該工藝中，鋁熔液通過密封管道潛流式流入導流管5，由異形銅管13的中心軸位置注入到異形銅管13內，由下向上勻速澆注，異形銅管 13內的空氣被鋁溶液擠壓由四周向上排出。因此，銅、鋁復合界面沒有 空氣和污染，是固、液結合方式，從而保證銅、鋁界面達到冶金結合狀 態。該設備結構合理，操作程序化，自動化，適用于長度定尺非連續的
銅、鋁復合匯流排的生產。
權利要求
1. 一種銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，其特征在于包括下述步驟(1)熔化的鋁液去氧、除渣，澆入保溫爐(2)；(2)裝有異形銅管(13)的操作臺(6)上升套在恒定加熱的導流管(5)上；(3)開啟鋁液閥門(3)，鋁液從保溫爐(2)通過導流管(5)注入異形銅管(13)內，同時裝有異形銅管(13)的操作臺(6)勻速下降至冷卻水箱(7)中冷卻；(4)當鋁液注滿異形銅管(13)時，鋁液閥門(3)自動關閉；(5)鋁溶液在異形銅管(13)內凝結成銅鋁復合鑄錠(14)；(6)保溫爐(2)向右平移，導流管(5)上升，操作臺(6)同時上升并右轉90度至新工位，繼而將銅鋁復合鑄錠(14)輸送到烘干爐(8)內烘干；(7)烘干后的銅鋁復合鑄錠(14)送到軋頭機(9)軋頭后送入拉拔生產線，經多道次連續冷拉形成銅鋁復合匯流排。
2、 根據權利要求1所述銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，其 特征在于所述保溫爐(2)內鋁溶液保溫的溫度范圍為750—80(TC。
3、 根據權利要求2所述銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝， 其特征在于所述導流管(5)恒定加熱的溫度為750°C。
4、 根據權利要求3所述銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，其 特征在于:所述異形銅管(13)澆注時勻速下降，其速度為20—50mm/s。
5、 一種實現權利要求4所述銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝 的設備，其特征在于包括鋁熔化爐(1)，其下方設有帶有鋁液閥門(3) 的鋁液保溫爐(2)、冷卻水箱(7)，烘干爐(8)、軋頭機(9)和連續拉 伸機(10)，其特征在于在所述鋁液閥門(3)下方連通有導流管(5)、 導流管(5)下方的載有異形銅管(13)上下運動和水平轉動的操作臺(6) 滑動設置在垂直導軌(ll)上，操作臺(6)下方設有冷卻水箱(7)，操作臺(6) 側面設有烘干爐(8)、軋頭機(9)和連續拉伸機(10)構成連續流水生產線。
6、 根據權利要求5所述銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型設備，其特征在于所述上下移動式導流管(5)外設有導流管恒定加熱器(4)。
7、 根據權利要求6所述銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型設備，其 特征在于保溫爐(2)下設有水平導軌(12)。
8、 根據權利要求7所述銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型設備，其 特征在于所述操作臺(6)設有若干個工位。
9、 根據權利要求8所述銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型設備，其 特征在于所述操作臺(6)設有四個十字型旋轉工位。
全文摘要
本發明涉及一種電工材料的制造工藝和設備，特別涉及銅鋁復合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝及設備，提供一種能使銅、鋁兩種材料在固液狀態下復合，界面無空氣、無污染、保證達到冶金結合狀態的、由銅鋁雙金屬復合制備匯流排的鑄錠拉伸生產工藝及設備，包括下述步驟熔化的鋁液澆入保溫爐，有異形銅管的操作臺上升套在導流管上；鋁液注入異形銅管內，操作臺下降冷卻、凝結、烘干、軋頭、拉拔生產線，經多道次連續冷拉形成銅鋁復合匯流排，外層用銅，內芯用鋁制備匯流排既保持了銅表面抗氧化性能強，接觸性能好的特性，又利用鋁重量輕，價格低優點，以鋁節銅，使界面達到冶金結合狀態，工藝流程短，效率高，廢品率低，耗能小，投資少，符合環保。
文檔編號B22D7/00GK101433947SQ20071017726
公開日2009年5月20日 申請日期2007年11月13日 優先權日2007年11月13日
發明者吳孝華, 周仕安, 周章通, 張堅華, 張建峰, 李勝利, 趙守謙, 黃吉祥 申請人:北京華北華銅電氣有限公司