專利名稱：：一種銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線及其生產(chǎn)方法與用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及導(dǎo)電材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。更具體地，本發(fā)明涉及一種銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線及其生產(chǎn)方法與用途。
背景技術(shù)：
：隨著我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，經(jīng)濟(jì)建設(shè)與人們?nèi)粘Ｉ顚?duì)低負(fù)荷電源線、有線電視信號(hào)傳輸導(dǎo)線、大容量通訊網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸導(dǎo)線、控制信號(hào)電纜、輕體車輛電纜、焊接電纜、緊急移動(dòng)電纜、電視機(jī)激勵(lì)線圈、偏轉(zhuǎn)線圈、鎮(zhèn)流器線圈、音視頻線、汽車線束、電纜屏蔽編織線和漆包線繞組等需求飛快增加，要求導(dǎo)線材料具有良好的導(dǎo)電性能、信號(hào)傳輸性能、力學(xué)性能以及機(jī)械性能，目前一般使用純銅(絲)導(dǎo)線或銅包鋁(鎂)合金(絲)導(dǎo)線生產(chǎn)這些導(dǎo)線或電纜。眾所周知，純銅(絲)材料不僅密度大、生產(chǎn)成本高，而且銅資源有限，且不能再生；銅包鋁(鎂)合金(絲)材料不僅電學(xué)性能比較差，電阻比較高、導(dǎo)電性能比較低，而且機(jī)械性能也比較差，抗張強(qiáng)度比較低、延伸性能比較小、容易斷線，經(jīng)濟(jì)性能也比較欠缺，因此應(yīng)用范圍比較狹窄，亟待需要一種"更新?lián)Q代產(chǎn)品"克服上述材料存在的缺陷。CN1718836A公開了一種稀土鋁鎂合金噴涂防蝕絲材制備方法及其應(yīng)用。這種材料含有稀土鈰0.05-0.3%、鎂1-15%、鋁84.55-98.75%，其余為0.30%以下雜質(zhì)，而這種材料用于鋼結(jié)構(gòu)熱噴涂防護(hù)，涂層結(jié)合力良好。但還未發(fā)現(xiàn)用銅包覆稀土鋁鎂合金的導(dǎo)線。為了克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明人經(jīng)過大量試驗(yàn)研究，終于作出本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是一種銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線。本發(fā)明的另一個(gè)目的是所述銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是所述銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線的用途。本發(fā)明的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線的制備方法簡(jiǎn)單合理，它的力學(xué)或機(jī)械性能、使用性能、高頻信號(hào)傳輸線性能和經(jīng)濟(jì)性能均優(yōu)于純銅導(dǎo)線；同時(shí)，本發(fā)明的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線的所有性能，例如電學(xué)或?qū)щ娦阅?、力學(xué)或機(jī)械性能、使用性能、高頻信號(hào)傳輸線性能和經(jīng)濟(jì)性能大大優(yōu)于銅包鋁或鎂合金；是代替純銅導(dǎo)線和銅包鋁或鎂合金導(dǎo)線制造電線電纜的理想材料。在線徑相同的條件下，1噸銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線的長(zhǎng)度要比1。屯純銅導(dǎo)線長(zhǎng)出2.40-3.22倍。生產(chǎn)成本低，可節(jié)約大量稀缺的銅資源，系純銅導(dǎo)線和銅包鋁或鎂合金導(dǎo)線的更新?lián)Q代產(chǎn)品。具體實(shí)施方式一種銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線生產(chǎn)方法。該生產(chǎn)方法按照下述步驟進(jìn)行a.以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)將97.6重量％鋁(浙江麗水青田石普鋁業(yè)有限公司以商品名合金鋁銷售的產(chǎn)品)、1.2重量％鎂(浙江麗水青田石普鋁業(yè)有限公司以商品名鎂粉銷售的產(chǎn)品)與1.2重量％混合稀土(浙江麗水青田康盛有色金屬實(shí)業(yè)有限公司以商品名混合稀土銷售的產(chǎn)品)的配料在冶煉爐中冶煉，在溫度70(TC下24小時(shí)不間斷連續(xù)冶煉抽絲，得到線徑為9.5咖的稀土鋁鎂合金桿毛坯再進(jìn)行拉拔成線徑為9.2mm的稀土鋁鎂合金芯線。抽取該稀土鋁鎂合金芯線樣品進(jìn)行檢測(cè)，其物理、電學(xué)、力學(xué)技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)見下表1。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>c.圓整，用張家港巿金麟機(jī)械設(shè)備制造有限公司以商品名"單拉絲機(jī)"銷售的拉絲機(jī)進(jìn)行稀土鋁鎂合金芯線拉拔，將直徑9.2mm的稀土鋁鎂合金芯線拉拔到直徑為8.5mm,使稀土鋁鎂合金芯線表面光滑圓整無缺陷。d.清洗，將上述圓整處理的稀土鋁鎂合金芯線使用10重量％氫氧化鈉水溶液清洗10分鐘，除去表面油污，再進(jìn)行控干；e.打毛，將上述清洗的稀土鋁鎂合金芯線使用鋼絲刷子機(jī)進(jìn)行表面打毛處理，使其表面具有160個(gè)/厘米2均勻分布的針尖狀小坑；所述的針尖狀小坑的直徑小于0.02亳米、深度小于0.03亳米。f.包覆焊接，上述打毛處理的稀土鋁鎂合金芯線使用包覆焊接機(jī)進(jìn)行用0.38mm厚、31.4mm寬的紫銅帶包覆并進(jìn)行氬弧焊接，形成10mm線坯；g.拉拔結(jié)合，上述線坯使用拉絲機(jī)進(jìn)行14道次拉拔，使銅帶和稀土鋁鎂合金芯線達(dá)到冶金結(jié)合；h.繼續(xù)拉拔，對(duì)冶金結(jié)合的母線使用繼續(xù)進(jìn)行拉拔縮徑，使其達(dá)到0.50mm規(guī)格線徑；h.退火，根據(jù)線徑規(guī)格選擇用管道退火機(jī)對(duì)結(jié)合后的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線進(jìn)行退火軟化處理。管道退火機(jī)管道加熱管的長(zhǎng)度為3.8米，溫度控制根據(jù)導(dǎo)線線徑規(guī)格選擇設(shè)定范圍400°C,連續(xù)走線速度為150米/分鐘，這樣得到所述的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線。經(jīng)檢測(cè)，該銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線具有下述特征化學(xué)組成銅38.5重量％,稀土鋁鎂合金61.5重量％。物理特性延伸率軟態(tài)大于15%,硬態(tài)大于2.5%。電學(xué)特性電阻0.02236n機(jī)械性能抗拉強(qiáng)度軟態(tài)最大值262MPa,硬態(tài)最小值385MPa。經(jīng)濟(jì)性能密度3.45g/m實(shí)施例2一種銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線生產(chǎn)方法。該生產(chǎn)方法按照下述步驟進(jìn)行-.a.以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)將97.6重量％鉬(浙江麗水青田石普鋁業(yè)有限公司以商品名合金鋁銷售的產(chǎn)品)、1.5重量％鎂(浙江麗水青田石普鋁業(yè)有限公司以商品名鎂粉銷售的產(chǎn)品)與1.1重量％混合稀土(浙江麗水青田康盛有色金屬實(shí)業(yè)有限公司以商品名混合稀土銷售的產(chǎn)品)的配料在冶煉爐中冶煉，在溫度68(TC下24小時(shí)不間斷連續(xù)冶煉抽絲，得到的線徑為9.5咖的稀土鋁鎂合金桿毛坯再進(jìn)行拉拔成線徑為9.2mm的稀土鋁鎂合金芯線。抽取該稀土鋁鎂合金芯線樣品進(jìn)行檢測(cè)，其物理、電學(xué)、力學(xué)技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)見下表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>c.圓整，用張家港巿金麟機(jī)械設(shè)備制造有限公司以商品名"單拉絲機(jī)"銷售的拉絲機(jī)進(jìn)行稀土鋁鎂合金芯線拉拔，將直徑9.2mm的稀土鋁鎂合金芯線拉拔到直徑為8.65mm,使稀土鋁鎂合金芯線表面光滑圓整無缺陷。d.清洗，將上述圓整處理的稀土鋁鎂合金芯線使用15重量％碳酸鈉水溶液清洗12分鐘，除去表面油污，再進(jìn)行控干；e.打毛，將上述清洗的稀土鋁鎂合金芯線使用鋼絲刷子機(jī)進(jìn)行表面打毛處理，使其表面具有170個(gè)/厘米2均勻分布的針尖狀小坑；所述的針尖狀小坑的直徑小于0.02亳米、深度小于0.03毫米。f.包覆焊接，上述打毛處理的稀土鋁鎂合金芯線使用包覆焊接機(jī)進(jìn)行0.33mm厚、31.4mm寬紫銅帶包覆并進(jìn)行氬弧焊接，形成10mm線坯；g.拉拔結(jié)合，上述線坯使用拉絲機(jī)進(jìn)行18道次拉拔，使銅帶和稀土鋁鎂合金芯線達(dá)到冶金結(jié)合；h.繼續(xù)拉拔，對(duì)冶金結(jié)合的母線使用繼續(xù)進(jìn)行拉拔縮徑，使其達(dá)到1.0mm各種規(guī)格線徑；h.退火，根據(jù)線徑規(guī)格選擇用管道退火機(jī)對(duì)結(jié)合后的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線進(jìn)行退火軟化處理。管道退火機(jī)管道加熱管的長(zhǎng)度4.8米，溫度控制根據(jù)導(dǎo)線線徑規(guī)格選擇設(shè)定45(TC,連續(xù)走線速度為110米/分鐘；這樣得到所述的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線。經(jīng)檢測(cè)，該銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線具有下述特征化學(xué)組成銅34.5重量％，稀土鋁鎂合金65.5重量％。物理特性延伸率軟態(tài)大于16%,硬態(tài)大于2.2%。電學(xué)特性電阻0.02426Q機(jī)械性能抗拉強(qiáng)度軟態(tài)最大值270MPa，硬態(tài)最小值395MPa。經(jīng)濟(jì)性能密度3,28g/m實(shí)施例3一種銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線生產(chǎn)方法。該生產(chǎn)方法按照下述步驟進(jìn)行a.以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)將97.6重量％鋁(浙江麗水青田石普鋁業(yè)有限公司以商品名合金鋁銷售的產(chǎn)品)、1.9重量°/。鎂(浙江麗水青田石普銷業(yè)有限公司以商品名鎂粉銷售的產(chǎn)品)與0.5重量％混合稀土(浙江麗水青田康盛有色金屬實(shí)業(yè)有限公司以商品名混合稀土銷售的產(chǎn)品)的配料在冶煉爐中冶煉，在溫度780。C下24小時(shí)不間斷連續(xù)冶煉抽絲，得到的線徑為9.5咖的稀土鋁鎂合金桿毛坯再進(jìn)行拉拔成線徑為9.2imn的稀土鋁鎂合金芯線。抽取該稀土鋁鎂合金芯線樣品進(jìn)行檢測(cè)，其物理、電學(xué)、力學(xué)技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)見下表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>c.圓整，用張家港巿金麟機(jī)械設(shè)備制造有限公司以商品名"單拉絲機(jī)"銷售的拉絲機(jī)進(jìn)行稀土鋁鎂合金芯線拉拔，將直徑9.2mm的稀土鋁鎂合金芯線拉拔到直徑為8.8mm，使稀土鋁鎂合金芯線表面光滑圓整無缺陷。d.清洗，將上述圓整處理的稀土鋁鎂合金芯線使用8重量％氫氧化鈉水溶液清洗12分鐘，除去表面油污，再進(jìn)行控千；e.打毛，將上述清洗的稀土鋁鎂合金芯線使用鋼絲刷子機(jī)進(jìn)行表面打毛處理，使其表面具有200個(gè)/厘米2均勻分布的針尖狀小坑；所述的針尖狀小坑的直徑小于0.02亳米、深度小于0.03毫米。f.包覆焊接，上述打毛處理的稀土鋁鎂合金芯線使用包覆焊接機(jī)進(jìn)行0.28mm厚、31.4mm寬的紫銅帶包覆并進(jìn)行氬弧焊接，形成10mm線坯；g.拉拔結(jié)合，上述線坯使用拉絲機(jī)進(jìn)行20道次拉拔，使銅帶和稀土鋁鎂合金芯線達(dá)到冶金結(jié)合；h.繼續(xù)拉拔，對(duì)冶金結(jié)合的母線使用繼續(xù)進(jìn)行拉拔縮徑，使其達(dá)到5.25mm規(guī)格線徑；h.退火，根據(jù)線徑規(guī)格選擇用井式退火爐對(duì)結(jié)合后的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線進(jìn)行退火軟化處理。井式退火爐在溫度30(TC下加熱2.0小時(shí)，然后保溫2.5小時(shí)，再冷卻12小時(shí)；這樣得到所述的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線。經(jīng)檢測(cè)，該銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線具有下述特征化學(xué)組成銅28.5重量％，稀土鋁鎂合金71.5重量％。物理特性延伸率軟態(tài)大于18%,硬態(tài)大于2%。電學(xué)特性電阻0.02589Q機(jī)械性能抗拉強(qiáng)度軟態(tài)最大值280MPa，硬態(tài)最小值400MPa。經(jīng)濟(jì)性能密度3.70g/m實(shí)施例4釆用本
技術(shù)領(lǐng)域：
中通常使用的儀器，例如電阻釆用長(zhǎng)沙湘鴻儀器機(jī)械有限公司以商品名直流雙臂電橋銷售的儀器，抗拉強(qiáng)度軟態(tài)和抗拉強(qiáng)度硬態(tài)均釆用殷馳儀器(上海)有限公司以商品名拉力機(jī)銷售的儀器，而密度(比重)釆用任何生產(chǎn)廠家生產(chǎn)銷售的500g天平，對(duì)本發(fā)明的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線與目前巿場(chǎng)上常州巿亞湖線材有限公司和常州英特新金屬材料有限公司銷售的銅包鋁(鎂)合金導(dǎo)線或純銅線進(jìn)行了測(cè)定，并對(duì)這些主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了比較。在導(dǎo)線線徑規(guī)格、長(zhǎng)度相同的情況下進(jìn)行測(cè)試比較結(jié)果如下表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>由上表數(shù)據(jù)可以看出，(l沐發(fā)明的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線的電阻率好或優(yōu)于銅包鋁(鎂)合金導(dǎo)線，而劣于純銅導(dǎo)線；(2)本發(fā)明的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線的軟態(tài)與硬態(tài)延伸率與純銅導(dǎo)線相當(dāng)，兩者都好或優(yōu)于銅包鋁(鎂)合金導(dǎo)線，(3)本發(fā)明的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度軟態(tài)最大值與硬態(tài)最小值都明顯強(qiáng)或好于銅包鋁(鎂)合金導(dǎo)線與純銅導(dǎo)線；(4)本發(fā)明的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線的密度(比重)明顯優(yōu)于純銅導(dǎo)線，同時(shí)優(yōu)于銅包斷鎂)合金導(dǎo)線，由此可見，本發(fā)明的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線不僅具有良好的導(dǎo)電性，而且還具有非常好的機(jī)械性能，更具有非常良好的經(jīng)濟(jì)使用性能，不僅降低生產(chǎn)成本、而且節(jié)約銅資源，是替代銅包鋁(鎂)合金導(dǎo)線與純銅導(dǎo)線的更新?lián)Q代產(chǎn)品，是一種新型復(fù)合金屬材料，應(yīng)用前景非常樂觀。權(quán)利要求1、一種銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線，其特征在于該導(dǎo)線由稀土鋁鎂合金芯線與包覆在所述芯線上的銅層組成，所述銅層與稀土鋁鎂合金芯線之間是冶金結(jié)合，所述銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線的直徑是0.02-5.25mm，所述銅層的體積是該銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線的8-15％，所述銅層的重量是該銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線的28-38.5％。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線，其特征在于所述稀土鋁鎂合金芯線中鋁含量是97.6重量％,稀土含量是0.4-1.4重量％,鎂含量是1.0-2.0重量％。3、一種銅包稀土锘鎂合金導(dǎo)線生產(chǎn)方法，其特征在于該方法包括下述步驟a.以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)將97.6重量％鋁、1.0-2.0重量％鎂與0.4-1.4重量％稀土的配料在冶煉爐中冶煉，在溫度600-80(TC下24小時(shí)不間斷地連續(xù)冶煉抽絲，得到線徑為9.5mm的稀土鋁鎂合金桿毛坯再拉拔成線徑為9.2mm的稀土鋁鎂合金芯線；b.圓整，所述的稀土鋁鎂合金芯線使用拉絲機(jī)進(jìn)行拉拔，使稀土鋁鎂合金芯線表面光滑圓整無缺陷；c.清洗，上述步驟b)圓整處理的稀土鋁鎂合金芯線使用堿性水溶液進(jìn)行清洗，除去表面油污，然后進(jìn)行干燥；d.打毛，上述步驟c)處理的稀土鋁鎂合金芯線使用鋼絲刷子機(jī)進(jìn)行表面打毛處理，使其表面具有均勻分布的針尖狀小坑；e.包覆焊接，上述步驟d)處理的稀土鋁鎂合金芯線使用包覆氬弧焊接機(jī)進(jìn)行紫銅帶包覆并進(jìn)行氬弧焊接，形成線坯；f.拉拔結(jié)合，上述步驟e)的線坯使用拉絲機(jī)進(jìn)行10-20道次拉拔，使紫銅帶與稀土鋁鎂合金芯線達(dá)到冶金結(jié)合；g.繼續(xù)拉拔，上述步驟f)的冶金結(jié)合母線使用拉絲機(jī)繼續(xù)進(jìn)行拉拔縮徑，使其達(dá)到各種規(guī)格線徑的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)方法，其特征在于該方法包括下述步驟:在步驟e)的拉拔結(jié)合與步驟f)的繼續(xù)拉拔之間使用管道退火機(jī)或井式退火爐進(jìn)行退火步驟，對(duì)拉拔縮徑后的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線進(jìn)行退火軟化處理。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的稀土鋁鎂合金芯線使用拉絲機(jī)進(jìn)行拉拔，使稀土鋁鎂合金芯線達(dá)到8.5—8.8毫米。6、根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述堿性水溶液是一種或多種選自碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鈉或氫氧化鈣水溶液的堿性水溶液。7、根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)方法，其特征在于使用鋼絲刷子機(jī)進(jìn)行表面打毛處理，使其表面具有100-200個(gè)/厘米2均勻分布的針尖狀小坑。8、根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的多道次拉拔是10-20道次拉拔。9、根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的退火步驟是在溫度270-450。C下進(jìn)行的。10、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線與根據(jù)權(quán)利要求3-9中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述方法生產(chǎn)的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線在低負(fù)荷電源線、有線電視信號(hào)傳輸導(dǎo)線、大容量通訊網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸導(dǎo)線、控制信號(hào)電纜、輕體車輛電纜、焊接電纜、緊急移動(dòng)電纜、電視機(jī)激勵(lì)線圏、偏轉(zhuǎn)線圈、鎮(zhèn)流器線圈、音視頻線、汽車線束、電纜屏蔽編織線和漆包線繞組的導(dǎo)線中的用途。全文摘要本發(fā)明涉及一種銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線及其生產(chǎn)方法與用途。本發(fā)明的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線的制備方法簡(jiǎn)單合理，它的力學(xué)或機(jī)械性能、使用性能、高頻信號(hào)傳輸線性能和經(jīng)濟(jì)性能均優(yōu)于純銅導(dǎo)線；同時(shí)，本發(fā)明的銅包稀土鋁鎂合金導(dǎo)線的所有性能，例如電學(xué)或?qū)щ娦阅?、力學(xué)或機(jī)械性能、使用性能、高頻信號(hào)傳輸線性能和經(jīng)濟(jì)性能大大優(yōu)于銅包鋁鎂合金導(dǎo)線。文檔編號(hào)H01B5/02GK101202130SQ20071019568公開日2008年6月18日申請(qǐng)日期2007年12月6日優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日發(fā)明者崔曉明申請(qǐng)人:崔曉明