[發明專利]一種銅包鋁排型材的生產方法

有效

• 申請號: 200710131502.8
• 申請日: 2007-09-11
• 公開（公告）號: CN101123129A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 韋冬良;蔡靜
• 申請（專利權）人: 丹陽市中信化工電器設備有限公司
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及復合金屬導電材料，尤其是關于純銅母排型材的替代品——銅包鋁排型材復合金屬材料的生產方法。

背景技術

新型雙金屬復合導電技術發展迅速，主要有以下新技術值得關注：1)金屬復合導電技術：采用此技術主要研究方向為銅包鋁系列導電材料，此類材料具有應用廣泛性、普遍性等優點；2)復合型導電陶瓷技術：3)納米材料導電技術。

我國銅包鋁排的生產科研工作起步較晚，由于復合金屬的包覆方法和拉拔方法的制約，復合金屬材料的研發一直都很緩慢。直到2001年，國內少數企業才真正進行銅包鋁線型材的批量化生產，并主持制定了我國電子行業標準，但是限于方法水平的發展，對銅包鋁排型材的研發，一直未能有所突破，直至2005年才有企業開始對銅包鋁排進行試制，但對于精拉制使銅鋁之間形成永久性冶金結合的技術一直未能有所突破。這也致使所生產的產品不能完全滿足電工行業用作銅排替代品的技術性能要求。

而國內外的電工學研究表明，通以交、變電流的導體，由于趨膚效應的作用，電流密度集中在導體(銅排)表層。根據這原理純銅母排的利用率很低，造成產品資源的極大浪費，而銅包鋁排根據電工學原理成功地實現了節省純銅排、合理使用導體金屬材料，使其具有密度輕、強度高，可塑性好，成本低(僅為純銅排的50％不到)等優點。

如今替代電工行業純銅排使用的銅包鋁排，在生產過程中需要解決的主要是如下技術問題：1)銅管、鋁桿的氧化層清洗技術；2)熱處理塑形拉壓技術；3)永久性冶金結合技術；4)熱拉后表面氧化層清洗技術。

目前，國內外已經成熟的銅包鋁線型材的生產方法及設備在排型材的生產上有著很大的制約性，設備和方法主要采用的還是包覆方法及銅鋁冷拉結合方法，產品無法做到銅鋁之間的永久性冶金結合。

又因為金屬銅和金屬鋁的熔點相差懸殊，要在同一時間點上讓它們同時達到熔融臨界點，在技術攻關上成為了一個難題。

發明內容

本發明的目的是為避免上述現有技術所存在的不足，提供一種銅包鋁排型材的生產方法，是在冷拉前增加清洗工藝、解決了銅包鋁排型材在拉制過程中出現的氧化問題，利用高頻感應趨膚效應，使得銅包鋁排表層(銅管)加熱，而里層(鋁排)不加熱，從而實現兩種不同金屬之間的永久性致密冶金結合。

本發明的技術方案是通過以下方式實現的：一種銅包鋁排型材的生產方法，依次包括以下工序：1)清洗、2)烘干、3)軋頭、4)間隙拉制、5)雙金屬結合爐加熱、6)高頻感應加熱、7)熱拉、8)保溫、9)氧化層清洗、10)包裝；其特征在于：

1)、所述的清洗工序是：將電解銅、鋁材分別制成相應規格的銅管和鋁排；分別進行表面氧化層及油污處理，銅管用702或7011金屬清洗劑加溫水進行清洗，溫水溫度控制在30～40℃左右，時間以15分鐘為宜；鋁桿用石堿溶液清洗，清洗完后再進烘箱烘干，烘箱溫度控制在200℃-250℃，時間25～35分鐘。

上述的銅管用清洗劑與水的配比為1：15。

上述的石堿溶液為石堿配清水再加入十二烷基硫酸鈉，配比為2：15：1。

2)所述的雙金屬結合爐加熱工序是：加熱前銅包鋁排表面涂以石墨粉，加熱溫度控制在250℃～300℃。

3)、所述的高頻感應加熱是：高頻感應器給銅鋁同時加熱，銅管的溫度控制在750℃-850℃之間，鋁桿的溫度控制在450℃-500℃之間。

4)所述的氧化層清洗工序是：經保溫處理后進入清洗的銅包鋁排型材的清洗依次為：A、先用皂角液清洗，清洗時間為5～10分鐘；B、用硝酸溶液清洗，清洗時間1～2分鐘的；C、用鉻酸溶液清洗：加入鹽1～2克，浸入5秒即可，再用清水沖洗干凈。

上述的皂角液是皂角粉加入硫酸再兌水，配比為1：5：30；硝酸溶液溶度為45％；鉻酸溶液溶度為15％。

本發明的有益效果是：銅包鋁排型材在間隙拉制前先用清洗液清洗，能使得金屬拉制結合面在拉制過程中不被氧化。在熱拉前表面涂以石墨粉，起到防止高溫氧化和在拉制過程中的潤滑作用。又由于高頻感應趨膚效應，使得銅包鋁排表層(銅管)加熱，而里層(鋁排)不加熱。正因為這種溫度梯度，做到同點、同時間、同一加熱設備上，使得兩種熔點相差懸殊的金屬同時達到復合金屬冶金結合溫度臨界點，再通過熱擠壓，使兩者原子更容易相互擴散，從而做到兩種不同金屬之間的永久性致密冶金結合。