一種銅包鋁復(fù)合細(xì)絲的制備方法
【專利摘要】一種銅包鋁復(fù)合細(xì)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(jīng)去油和氧化膜，在真空操作箱里干燥和裝配；2）裝配好的復(fù)合棒經(jīng)感應(yīng)加熱后，然后經(jīng)孔型軋制或拉伸制備成φ1?2 mm銅包鋁復(fù)合絲材；3）當(dāng)冷變形量為斷面收縮率約95?99%，復(fù)合絲材進(jìn)行退火處理，退火溫度為200?400℃，退火時(shí)間0.1?0.5h；4）銅包鋁絲材，在帶超聲波振動(dòng)的多模水箱中拉伸至φ0.05?0.5 mm細(xì)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(fù)合細(xì)絲的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種雙金屬復(fù)合微絲的制備方法，尤其是一種橫斷面為圓形的銅包鋁復(fù)合細(xì)絲制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，電子精密儀器和傳感器越來越朝小型化、高精度方向發(fā)展，對信號傳輸所用導(dǎo)線提出了更高的要求。銅包鋁復(fù)合微絲由于充分發(fā)揮了銅優(yōu)異導(dǎo)電特性和鋁的低密度的優(yōu)勢，可以顯著降低線圈的重量和體積，滿足微型電機(jī)和傳感器中線圈導(dǎo)線的使用要求，可在微型電子、半導(dǎo)體器件等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]目前，已有的銅包鋁復(fù)合細(xì)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(jié)合強(qiáng)度較低等缺點(diǎn)；2)靜液擠壓+退火+多到次拉拔法[劉新華，等，銅包鋁復(fù)合細(xì)扁線及其制備方法[P]，中國發(fā)明專利，專利號:CN200710178703.3, 2007-12-04]，該方法具有設(shè)備投資大，工藝流程長，生產(chǎn)效率不高;而且由于銅/鋁的屈服強(qiáng)度比值較大，致使在靜液擠壓時(shí)銅包覆層金屬變形相對困難，銅層金屬流動(dòng)較慢，因而銅包覆層受拉應(yīng)力容易出現(xiàn)竹節(jié)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(fù)合界面結(jié)合強(qiáng)度小，難以生產(chǎn)小直徑的高性能復(fù)合細(xì)絲。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有銅包鋁細(xì)絲生產(chǎn)技術(shù)的不足，提供一種銅包鋁復(fù)合細(xì)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(jīng)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(fù)合棒經(jīng)感應(yīng)加熱后，然后經(jīng)孔型乳制或拉伸制備成61-2_銅包鋁復(fù)合絲材；
3)當(dāng)冷變形量為斷面收縮率約95-99%，復(fù)合絲材進(jìn)行退火處理，退火溫度為200-400°C，退火時(shí)間0.1-0.5h;
4)銅包鋁絲材，在帶超聲波振動(dòng)的多模水箱中拉伸至60.05-0.5mm細(xì)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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
1)與電鍍法相比，由于復(fù)合線材經(jīng)強(qiáng)冷大變形，包覆層結(jié)合強(qiáng)度高、致密性更好；
2)銅管、鋁芯經(jīng)去油、氧化膜處理后，在真空操作箱里裝配，免除了氧化，同時(shí)通過局部的塑性變形，封閉了銅管與鋁芯的間隙，使復(fù)合界面維持高潔凈和無氧化，提高界面結(jié)合強(qiáng)度；
3)與靜液擠壓法相比，該方法生產(chǎn)成本較低;靜液擠壓時(shí)，銅管和鋁棒頭部須加工成錐形的工序，操作較為復(fù)雜;靜液擠壓雖變形量較大，但為常溫?cái)D壓且時(shí)間較短，難以使銅、鋁原子充分?jǐn)U散而形成真正冶金結(jié)合，還需后續(xù)退火配合處理以提高結(jié)合強(qiáng)度，而本發(fā)明采用感應(yīng)加熱，根據(jù)坯料大小和包覆層厚度，調(diào)整感應(yīng)電流頻率和加熱時(shí)間，使銅包覆層與鋁芯層之間產(chǎn)生較大的溫度差，降低銅/鋁的屈服強(qiáng)度之比，從在塑性加工制備復(fù)合線坯時(shí)，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(dòng)相對困難出現(xiàn)竹節(jié)狀裂紋；同時(shí)，棒坯在感應(yīng)加熱和變形溫升效應(yīng)的雙重作用下，使銅/鋁復(fù)合界面能較長時(shí)間維持在一定溫度，促進(jìn)銅、鋁原子之間的擴(kuò)散，形成真正冶金結(jié)合，有利于獲得高性能的銅包鋁復(fù)合細(xì)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(fā)生銅層剝離或脫落；同時(shí)本發(fā)明采用感應(yīng)加熱能實(shí)現(xiàn)更大的道次變形量，可提升復(fù)合界面強(qiáng)度和免除銅層剝離等缺陷，可有效降低復(fù)合微絲生產(chǎn)時(shí)的斷絲率；
5)采用超聲波條件下水箱拉拔復(fù)合細(xì)絲，降低了摩擦，同時(shí)采用熱油潤滑，相當(dāng)于在變形同時(shí)進(jìn)行了回復(fù)退火，可進(jìn)一步降低復(fù)合細(xì)絲的硬化，省卻復(fù)合細(xì)絲變形的中間退火工
-H-
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[0006]【具體實(shí)施方式】:
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
實(shí)施例2: 60.08mm銅包鋁復(fù)合細(xì)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(nèi)壁和鋁芯經(jīng)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(fù)合界面的氧化；
2)裝配好的復(fù)合棒坯經(jīng)中頻感應(yīng)加熱后，立即經(jīng)多道次拉伸至Φ2mm銅包鋁復(fù)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(fù)合絲材在氬氣保護(hù)下進(jìn)行退火處理，退火溫度為300°C，退火時(shí)間為
0.5h；
5)Φ2mm銅包鋁復(fù)合絲材采用帶超聲波振動(dòng)的水箱多模拉伸至00.08 mm細(xì)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(shè)定為150 °C，超聲波頻率為20
Hz0
[0007]實(shí)施例1: 00.06mm銅包鋁復(fù)合細(xì)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(nèi)壁和鋁芯經(jīng)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(fù)合界面的氧化；
2)裝配好的復(fù)合棒坯經(jīng)中頻感應(yīng)加熱后，立即進(jìn)入多道次的橢圓-圓孔型系統(tǒng)乳制成Φ6 mm銅包鋁復(fù)合線坯，每道次的斷面收縮率為8?30%;
3)^6mm銅包鋁復(fù)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(fù)合絲材在氬氣保護(hù)下進(jìn)行退火處理，退火溫度為300°C，退火時(shí)間為0.5h;
5)沴1.0mm銅包招復(fù)合絲材采用帶超聲波振動(dòng)的水箱多模拉伸至00.06 mm細(xì)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(shè)定為200°C，超聲波頻率為20 Hz0
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種銅包鋁復(fù)合細(xì)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(jīng)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(fù)合棒經(jīng)感應(yīng)加熱后，然后經(jīng)孔型乳制或拉伸制備成Φ1-2 mm銅包招復(fù)合絲材;3)當(dāng)冷變形量為斷面收縮率約95-99%，復(fù)合絲材進(jìn)行退火處理，退火溫度為200-400 °C，退火時(shí)間0.1-0.5h; 4)銅包鋁絲材，在帶超聲波振動(dòng)的多模水箱中拉伸至必0.05-0.5 mm細(xì)絲，潤滑劑為煤油或潤滑油，油溫為150?250°C，超聲波振動(dòng)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(fā)明人】羅奕兵
【申請人】羅奕兵