一種銅包鋁復合細絲的制備方法
【專利摘要】一種銅包鋁復合細絲的制備方法為：1）選擇鋁芯和與鋁芯外徑過渡配合的銅管，金屬表面經去油和氧化膜，在真空操作箱里干燥和裝配；2）裝配好的復合棒經感應加熱后，然后經孔型軋制或拉伸制備成φ1?2 mm銅包鋁復合絲材；3）當冷變形量為斷面收縮率約95?99%，復合絲材進行退火處理，退火溫度為200?400℃，退火時間0.1?0.5h；4）銅包鋁絲材，在帶超聲波振動的多模水箱中拉伸至φ0.05?0.5 mm細絲，潤滑劑為煤油或潤滑油，油溫為150~250℃，超聲波頻率為10~50Hz。
【專利說明】
一種銅包鋁復合細絲的制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種雙金屬復合微絲的制備方法，尤其是一種橫斷面為圓形的銅包鋁復合細絲制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著電子信息技術的飛速發展，電子精密儀器和傳感器越來越朝小型化、高精度方向發展，對信號傳輸所用導線提出了更高的要求。銅包鋁復合微絲由于充分發揮了銅優異導電特性和鋁的低密度的優勢，可以顯著降低線圈的重量和體積，滿足微型電機和傳感器中線圈導線的使用要求，可在微型電子、半導體器件等方面具有廣闊的應用前景。
[0003]目前，已有的銅包鋁復合細絲的制備主要方法有，I)鋁線鍍銅法，該法存在鍍層厚度有限、厚度不均勻、鍍層與芯材之間結合強度較低等缺點；2)靜液擠壓+退火+多到次拉拔法[劉新華，等，銅包鋁復合細扁線及其制備方法[P]，中國發明專利，專利號:CN200710178703.3, 2007-12-04]，該方法具有設備投資大，工藝流程長，生產效率不高;而且由于銅/鋁的屈服強度比值較大，致使在靜液擠壓時銅包覆層金屬變形相對困難，銅層金屬流動較慢，因而銅包覆層受拉應力容易出現竹節狀斷裂缺陷;3)包覆焊接法或乳制壓接+拉拔法，此類方法，由于單道次變形較小，復合界面結合強度小，難以生產小直徑的高性能復合細絲。
【發明內容】
[0004]本發明針對現有銅包鋁細絲生產技術的不足，提供一種銅包鋁復合細絲的制備方法，其制備方法如下:
1)選擇鋁芯和與鋁芯外徑過渡配合的銅管，金屬表面經去油和氧化膜，在真空操作箱里干燥和裝配，裝配后兩端采用局部塑性變形的方式密封；
2)裝配好的復合棒經感應加熱后，然后經孔型乳制或拉伸制備成61-2_銅包鋁復合絲材；
3)當冷變形量為斷面收縮率約95-99%，復合絲材進行退火處理，退火溫度為200-400°C，退火時間0.1-0.5h;
4)銅包鋁絲材，在帶超聲波振動的多模水箱中拉伸至60.05-0.5mm細絲，潤滑劑為煤油或潤滑油，油溫為150?250°C，超聲波頻率為10?50Hz。
[0005]與現有技術相比，本發明具有以下技術優點:
1)與電鍍法相比，由于復合線材經強冷大變形，包覆層結合強度高、致密性更好；
2)銅管、鋁芯經去油、氧化膜處理后，在真空操作箱里裝配，免除了氧化，同時通過局部的塑性變形，封閉了銅管與鋁芯的間隙，使復合界面維持高潔凈和無氧化，提高界面結合強度；
3)與靜液擠壓法相比，該方法生產成本較低;靜液擠壓時，銅管和鋁棒頭部須加工成錐形的工序，操作較為復雜;靜液擠壓雖變形量較大，但為常溫擠壓且時間較短，難以使銅、鋁原子充分擴散而形成真正冶金結合，還需后續退火配合處理以提高結合強度，而本發明采用感應加熱，根據坯料大小和包覆層厚度，調整感應電流頻率和加熱時間，使銅包覆層與鋁芯層之間產生較大的溫度差，降低銅/鋁的屈服強度之比，從在塑性加工制備復合線坯時，使包覆層和芯層金屬的變形趨于一致，可增大單道次的變形量，且可避免銅包覆層流動相對困難出現竹節狀裂紋；同時，棒坯在感應加熱和變形溫升效應的雙重作用下，使銅/鋁復合界面能較長時間維持在一定溫度，促進銅、鋁原子之間的擴散，形成真正冶金結合，有利于獲得高性能的銅包鋁復合細絲；
4)與包覆焊接法、乳制壓接法相比，由于此類方法的銅包覆層為銅帶焊接或壓接成包覆層，局部容易發生銅層剝離或脫落；同時本發明采用感應加熱能實現更大的道次變形量，可提升復合界面強度和免除銅層剝離等缺陷，可有效降低復合微絲生產時的斷絲率；
5)采用超聲波條件下水箱拉拔復合細絲，降低了摩擦，同時采用熱油潤滑，相當于在變形同時進行了回復退火，可進一步降低復合細絲的硬化，省卻復合細絲變形的中間退火工
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[0006]【具體實施方式】:
以下結合實施例對本發明作進一步說明:
實施例2: 60.08mm銅包鋁復合細絲成形工藝
1)選擇616mm鋁芯和與鋁芯外徑為過渡配合的銅管，銅管外徑為620 mm，銅管長度為200 mm，鋁芯長度為202 mm;銅管內壁和鋁芯經去油和氧化膜后，在真空操作箱里干燥和裝配，裝配后對伸出的鋁芯給予一定的壓縮變形，以密封銅管與鋁棒之間的間隙，避免復合界面的氧化；
2)裝配好的復合棒坯經中頻感應加熱后，立即經多道次拉伸至Φ2mm銅包鋁復合絲，每道次的斷面收縮率為15?30%，潤滑劑為植物油；
4)Φ2 mm銅包鋁復合絲材在氬氣保護下進行退火處理，退火溫度為300°C，退火時間為
0.5h；
5)Φ2mm銅包鋁復合絲材采用帶超聲波振動的水箱多模拉伸至00.08 mm細絲，潤滑劑為煤油，每道次的變形率控制為斷面收縮率10?25%，油溫設定為150 °C，超聲波頻率為20
Hz0
[0007]實施例1: 00.06mm銅包鋁復合細絲成形工藝
1)選擇626mm鋁芯和與鋁芯外徑為過渡配合的銅管，銅管外徑為630 mm，銅管長度為300 mm，鋁芯長度為302 mm;銅管內壁和鋁芯經去油和氧化膜后，在真空操作箱里干燥和裝配，裝配后對伸出的鋁芯給予一定的壓縮變形，以密封銅管與鋁棒之間的間隙，避免復合界面的氧化；
2)裝配好的復合棒坯經中頻感應加熱后，立即進入多道次的橢圓-圓孔型系統乳制成Φ6 mm銅包鋁復合線坯，每道次的斷面收縮率為8?30%;
3)^6mm銅包鋁復合線坯，采用多道次單模拉伸成必1.0 mm，潤滑劑為植物油，每道次的斷面收縮率為15?25%;
4)沴1.0mm銅包鋁復合絲材在氬氣保護下進行退火處理，退火溫度為300°C，退火時間為0.5h;
5)沴1.0mm銅包招復合絲材采用帶超聲波振動的水箱多模拉伸至00.06 mm細絲，潤滑劑為煤油，每道次的變形率控制為斷面收縮率10?25%，油溫設定為200°C，超聲波頻率為20 Hz0
【主權項】
1.一種銅包鋁復合細絲的制備方法，其制備步驟的特征在于:1)選擇鋁芯和與鋁芯外徑過渡配合的銅管，金屬表面經去油和氧化膜，在真空操作箱里干燥和裝配，裝配后兩端采用局部塑性變形的方式密封;2)裝配好的復合棒經感應加熱后，然后經孔型乳制或拉伸制備成Φ1-2 mm銅包招復合絲材;3)當冷變形量為斷面收縮率約95-99%，復合絲材進行退火處理，退火溫度為200-400 °C，退火時間0.1-0.5h; 4)銅包鋁絲材，在帶超聲波振動的多模水箱中拉伸至必0.05-0.5 mm細絲，潤滑劑為煤油或潤滑油，油溫為150?250°C，超聲波振動頻率為10?50Hz。
【文檔編號】B21C37/04GK105913969SQ201610253239
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月22日
【發明人】羅奕兵
【申請人】羅奕兵