[發明專利]一種銅包鋼雙金屬復合棒的制備方法

無效

• 申請號: 200910237071.2
• 申請日: 2009-11-03
• 公開（公告）號: CN102049664A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 范榮輝
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21C1/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 耿小強

技術領域

本發明涉及一種銅包鋼雙金屬復合棒的制備方法，屬于雙金屬復合材料制備技術領域。

背景技術

銅包鋼雙金屬復合材料(棒及扁帶等)，外層包覆材料是銅，內層材料為鋼，銅鋼間要求結合良好。該材料具有銅的優良耐腐蝕及良好導電性能，又具有鋼的強度和剛度，是優良的接地體材料，在電力及防雷接地工程中應用廣闊。目前，銅包鋼復合棒及扁帶等，主要制備工藝有電鍍法、包套擠壓法等。電鍍法污染大能耗高，銅層厚度有限；包套擠壓法，成本高，原料損耗大。

發明內容

本發明的目的是提供一種生產工藝簡便、高效率、成本低的銅包鋼雙金屬復合棒加工方法，該工藝制備的銅包鋼雙金屬復合棒界面結合性能穩定，表面質量好。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種銅包鋼雙金屬復合棒的制備方法，包括下述步驟：

①使用鋼棒和紫銅管為原料；

②將鋼棒、紫銅管進行除油、除銹和干燥的預處理；

③將鋼棒在攆頭機上進行攆頭處理；

④將鋼棒插入紫銅管，在攆頭機上再進行復合攆頭處理；

⑤進行2～3道次的復合拉拔，即得到銅包鋼雙金屬復合棒。

一種優選技術方案，其特征在于：所述的步驟①中，所述的鋼棒為普通碳素結構的鋼棒；所述的紫銅管為銅含量在99.90％以上的T2紫銅管，紫銅管內徑比鋼棒直徑大0.5mm～1mm，銅管壁厚為1mm～2mm。

一種優選技術方案，其特征在于：所述的步驟②中，除油、除銹和干燥的預處理的具體步驟為：在80℃～100℃、濃度為30～50g/L的NaOH溶液中，保持8～10分鐘，熱堿洗除油；在3％～5％的稀鹽酸(體積比濃度)中，保持5～6分鐘，酸洗除銹，然后進行熱水漂洗，最后進行烘干處理，烘干溫度為80℃～100℃，烘干時間為30分鐘。

一種優選技術方案，其特征在于：所述的步驟③中，將鋼棒一端100mm～200mm的長度在攆頭機上進行攆頭處理，鋼棒攆頭的部分應保持平直、均勻。

一種優選技術方案，其特征在于：所述的步驟⑤中，第1道次拉拔變形量為15％～25％，第2道次或第3道次拉拔變形量為10％～20％。

一種優選技術方案，其特征在于：所述的步驟⑤中，所述的復合拉拔過程中采用蓖麻油與機油的混合物做為潤滑劑，其中蓖麻油的體積比為10％～30％，保持全過程的良好潤滑。

本發明的優點為：本發明提供了一種復合拉拔制備銅包鋼雙金屬復合棒的方法，該方法具有工藝簡便、效率高、成本低的特點。采用該工藝方法制備的銅包鋼雙金屬復合棒銅鋼界面結合性能穩定，表面質量好。

下面通過附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明，但并不意味著對本發明保護范圍的限制。

具體實施方式

實施例1

原料：A3鋼棒，尺寸φ22mm×1000mm；T2紫銅管(銅含量在99.90％以上)，φ_外25mm×1mm×1000mm。

將鋼棒和紫銅管置于NaOH溶液(濃度為30g/L)堿洗槽中，加熱到80℃，保持8～10分鐘，熱堿洗除油。然后將鋼棒置于4％的稀鹽酸(體積比濃度)溶液的酸洗槽中，保持5～6分鐘，酸洗除銹。除銹后，進行熱水漂洗。最后烘干，烘干溫度為100℃，烘干時間為30分鐘。使鋼棒和紫銅管的表面保持清潔、干燥的狀態。

將鋼棒一端長150mm在攆頭機上進行攆頭處理，攆頭后的尺寸為φ16mm。將鋼棒插入相同長度的紫銅管，銅管套住鋼棒后在攆頭機上進行復合攆頭處理，使攆頭后的銅管均勻緊密地套住鋼棒，攆頭后的尺寸為φ17mm。

在10T的鏈條式冷拉拔機上進行復合拉拔，第一道次，從φ25mm拉拔至φ22mm(ε＝22.5％)；第二道次，從φ22mm拉拔至φ20mm(ε＝17.4％)；第三道次，從φ20mm拉拔至φ19mm(ε＝10％)。在復合拉拔過程中采用蓖麻油與機油的混合物(其中蓖麻油的體積比為20％)做為潤滑劑，保持全過程的良好潤滑。最后獲得φ19mm×1700mm，銅包覆層厚度為0.6mm的銅包鋼雙金屬復合棒。銅包鋼復合棒平直，銅鋼結合致密，銅表層光滑。

實施例2

原料：A3鋼棒，尺寸φ19.5mm×2000mm；T2紫銅管(銅含量在99.90％以上)，φ_外22mm×1mm×2000mm。