[發明專利]一種航天航空電纜用銅包鋁合金復合導體及加工工藝

在審

• 申請號: 201911156590.6
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110828025A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 李連喜;王冰;馬曉睿;韋瑋;蘇美麗;張召兵
• 申請（專利權）人: 天津六0九電纜有限公司
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02;H01B13/00;H01B13/02;B22D19/08;C22F1/057;C21D9/52;C22F1/02;C22C21/00;C22C21/14;C22C21/16;C22C21/18
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 李美英

本發明涉及一種航天航空電纜用銅包鋁合金復合導體及加工工藝。銅包鋁合金復合導體包括銅和鋁合金，鋁合金的化學成分的重量百分比為：0.03%≤硅≤0.15%、0.5%≤鐵≤1.0%、0.05%≤鋅≤0.1%、0.1%≤銅≤0.3%、0.05%≤鎂≤0.1%、0.001%≤硼≤0.04%，0.2%≤稀土≤0.5%，其余為鋁；銅包覆在鋁合金材料外表面，銅是低氧銅，銅與鋁合金材料的體積比為38%～42%；其加工工藝包括鋁合金鑄造、銅包鋁合金水平連鑄、拉線、退火、絞合五個工序，本發明產品具有高電導率，高抗拉強度、加工成導體穩定性好的優點，因而有較廣的應用范圍。

技術領域

本發明涉及銅包鋁合金復合導體領域，特別涉及一種航天航空電纜用銅包鋁合金復合導體及加工工藝。

背景技術

隨著航空航天系統的飛速發展，對航天航空用設備要求不斷提高，對各種航空航天用電線電纜輕量化要求也越來越高，但目前市場上航天航空用電纜由于使用鍍錫銅、鍍銀銅、銅合金等導體，相比較于銅包鋁合金導體電纜整體重量較高，同時目前較常用的銅包鋁合金導體，電阻較大且抗拉強度較低，無法滿足大多數情況下對導體性能的使用要求。

發明內容

鑒于現有技術存在的不足，本發明以減低導體線芯重量為目標，提供了一種在盡量不影響線芯加工性能及電性能的情況下降低線芯重量和成本的航天航空電纜用銅包鋁合金復合導體。

本發明的技術方案是：一種航天航空電纜用銅包鋁合金復合導體，包括銅和鋁合金材料，所述的銅是低氧銅，所述銅包覆在鋁合金材料外表面，所述鋁合金材料中的微量化學元素包括：硅、鐵、鋅、銅、鎂、硼，其特征在于：所述鋁合金材料中的微量化學元素還包括稀土元素；

所述鋁合金材料的化學成分的重量百分比為：0.03%≤硅≤0.15%、0.5%≤鐵≤1.0%、0.05%≤鋅≤0.1%、0.1%≤銅≤0.3%、0.05%≤鎂≤0.1%、0.001%≤硼≤0.04%，0.2%≤稀土≤0.5%，其余為鋁；

所述銅與鋁合金材料的體積比為38%～42%。

一種航天航空電纜用銅包鋁合金復合導體的加工工藝，包括鋁合金鑄造、銅包鋁合金水平連鑄、拉線、退火、絞合五個工序；其特征在于，五個工序分別如下：

工序一：鋁合金鑄造：根據所述鋁合金配方進行調配鑄造加工，在750℃條件下制成鋁熔體；

工序二：銅包鋁合金水平連鑄，即在氬氣保護氣體環境中水平連鑄銅構成銅管，并將工序一制得的鋁熔體通過芯管同步澆入銅管內連鑄鋁芯，在610℃條件下通過鋁熔體與銅管之間的復合作用使銅管與鋁芯實現冶金結合，獲得銅包鋁復合材料；

工序：拉線即拉拔：將工序二所獲得的銅包鋁復合材料使用拉拔機進行拉拔，拉拔時將拉拔機的塔輪浸泡在潤滑液中，使用不同型號的模具，先大后小，先后經過大拉機、中拉機、小拉機，最終得到所需尺寸的銅包鋁合金復合材料線材；

工序：退火鍍錫工序：將工序三所獲得的銅包鋁復合材料線材通過退火管內加溫、退火，再通過冷卻、烘干、鍍錫、收線工序完成鍍錫，所述退火管內的溫度分三段，三段溫度分別為410℃、400℃、390℃，所述冷卻水是常溫水，所述的烘干溫度200℃，所述鍍錫溫度為270℃，退火鍍錫速度為120-150m/min；

工序：將工序所獲得的銅包鋁復合材料經過高速絞線機進行絞合完成銅包鋁合金復合導體的制備；

所述工序中的加溫、退火工序采用了一套酒精注射器裝置進行加溫、退火， 所述酒精注射裝置包含一個導氣管 、一個帶閥門的漏斗 、一個酒精罐 、一個液位計 、導液管 、注液嘴 若干；

所述導液管 一端通過數根導液管支管 與數個注液嘴 連接，導液管 另一端通過開關閥門 與酒精罐 底端連接，在酒精罐 上分別設有導氣管 、帶閥門的漏斗 和液位計 ；