[發明專利]銅包鋁排的電鍍制備方法

有效

• 申請號: 200910035288.5
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN101665966A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 仲慶
• 申請（專利權）人: 江蘇廣慶電子材料有限公司（中外合資）
• 主分類號: C25D5/30
• 分類號: C25D5/30;C25D5/44;C25D5/48;C25D5/50;C25D3/38;H01B5/02;H01B1/02;B21C1/00;B21C37/04
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司
• 代理人: 夏哲華

技術領域

本發明涉及輸電用導電排的制造技術，具體是一種銅包鋁排的電鍍制備方法。

背景技術

近年來，輸電設備(如高低壓開關柜、高低壓母線槽等)的制造和使用對銅排的需求日益增長，而銅的礦產資源在逐年減少，造成銅價在近年來價格不斷上漲，增加了設備制造的成本。為降低成本，在市場上已不斷出現銅的替代產品，如銅包鋼編識細線、銅包鋁鎂合金絲(見中國專利200510040343.1)等，用少量的銅和其它金屬結合做成產品來替代銅，以減少銅的消耗，降低成本。其中市場剛出現的銅包鋁排使用包覆法的制作方法，是用直徑20-60mm，壁厚0.5-2mm(不同的規格采用相應的直徑及壁厚)的圓銅管中澆鑄溶化的液態鋁，然后通過加熱滾擠壓成矩形截面，再拉拔約2倍長(確定外形尺寸)后退火即完成生產。用該方法制造導電排產品，存在以下缺陷：

1、其含銅量仍然較大，材料成本高，其含銅重量比為40％左右(比重為3.63-4g/cm³)，如果采用壁厚減小的銅管生產來減少銅用量的話在加熱滾擠壓及拉拔過程中會出現“露鋁”現象，為了保證不“露鋁”銅的含量不能再減少；

2、由于銅的溶點大于鋁的溶點，鋁溶化的溫度中兩種金屬間不可能溶合在一起，而兩種金屬間的結合牢度必然很差，生產出來后部分成品從斷面可見縫隙，即使成品斷面未見縫隙的部分產品在剪切、折彎和打孔過程中兩種金屬也極易分離，且雙金屬間有空氣就會產生氧化銅和氧化鋁而造成雙金屬間形成電阻，有電阻長時間通電就會超常發熱，進而造成安全隱患。

雖然采用鋁排表面電鍍銅的方法可以形成含銅重量比較小并且兩種金屬結合較致密的導電排產品，但常規的電鍍生產方法直接用于銅鋁復合導電排的生產仍然存在著很多難以克服的問題，如：電鍍完成后表面銅層粗糙、無光澤、不光滑；產品電鍍好后折彎表面銅層易出現開裂。

發明內容

本發明目的是提供一種表面鍍銅光滑、加工過程中雙金屬不易分離、制造成本低的銅包鋁排的電鍍制備方法。

本發明的銅包鋁排的電鍍制備方法包括以下步驟：

步驟一，制備厚1-20mm，寬20-300mm的圓邊的鋁排，制作后用模具拉拔至所需的尺寸；

步驟二，將鋁排置入氫氧化鈉堿性溶液浸泡堿洗，浸泡時間5-10分鐘，堿洗槽內溶液溫度為20-40攝氏度，清洗表面的氧化層及臟物，完畢后迅速將鋁排放入清水槽內用流動水進行沖洗干凈；

步驟三，將堿洗過的鋁排迅速放入預鍍槽中進行預鍍銅，預鍍銅完成后吊起放入清水槽中沖洗干凈；

步驟四，將已預鍍銅的鋁排放入主鍍槽進行硫酸銅鍍銅，主鍍要求：

a.陽級電解銅板平鋪在鍍槽的底部；

b.在陽極電解銅板與鋁排之間設置攪拌用的吹氣管，吹氣管上設置正對鋁排的表面的多個吹氣孔，并通入壓縮空氣進行不間斷吹氣；

c.在電鍍液中加入光亮劑，添加量按具體光亮劑產品的技術要求確定；

d.電流密度：按鋁排表面積4.3-5.0A/dm²；

e.溫度：30-40攝氏度；

f.主鍍時間：2～5小時；

步驟五，將鍍好的產品移動至清洗槽在流動清水中漂洗干凈；

步驟六，將電鍍后的產品用定尺的模具進行拉拔，使產品尺寸達到要求；拉拔尺寸余量保持在0.5mm以下；

步驟七，對拉拔后的產品進行退火，退火溫度330～335攝氏度，保溫5小時后隨爐冷卻。

上述步驟四中吹氣孔在鋁排整個長度方向上分布，吹氣孔直徑0.6～1.2mm，孔間距4～6mm，吹氣氣壓0.6MPa/cm²。

本發明的方法獲得的銅包鋁排可應用于低壓、高壓配電箱、開關柜電控箱，母線中繼系統、儀表盤、高中頻加熱設備、組合蓄電池連接、雙金屬接頭等處做導體，其使用成本低，在某些領域技術指標接近銅產品技術的使用要求，是銅排的較好的替代產品，替代銅可節約50％的成本，尤其是高低壓成套設備和母線干線系統上，應用前景廣泛。電鍍中通過吹氣對產品表面硫酸銅鍍液進行攪拌，使產品表面鍍上的電解銅分布均勻，鍍層的內應力均勻(使退火后剪切、折彎和打孔時兩種金屬不開裂)，光亮如鏡，確保了成品表面無霧狀及顆粒狀。與傳統產品相比其優勢體現在：

1、質量優勢：剪切、折彎和打孔等加工過程中兩種金屬不開裂不分離。灌裝、包覆的銅包鋁排很難達到上述要求。

2、比重優勢：比重3.0g/cm³，是銅的1/3，比包覆的銅包鋁排低20％以上。