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1、(10)申请公布号 CN 103400641 A (43)申请公布日 2013.11.20 CN 103400641 A *CN103400641A* (21)申请号 201310348165.3 (22)申请日 2013.08.12 H01B 5/02(2006.01) H01B 1/02(2006.01) H01B 13/00(2006.01) (71)申请人 丹阳利华电子有限公司 地址 212312 江苏省镇江市丹阳市后巷镇五 星工业区 (72)发明人 汪亚英 朱建华 (54) 发明名称 一种新型铜包改性铝合金双金属复合导线 (57) 摘要 一种新型铜包改性铝合金双金属复合导线， 由芯层。
2、金属改性铝合金和包覆层金属铜复合而 成， 其特征在于 ： 所述的芯层金属改性铝合金和 包覆层金属铜界面冶金结合 ； 所述改性铝合金 中各个组成的配比 ： 以重量百分比计， 铝 97.8%、 镁 0.5-0.9%、 硅 0.45-0.65%、 RE0.4-0.7% ； 成品包覆层金属铜横断面面积比例范围为 10%-20% ； 成品铜包改性铝合金线材线径为 ： 0.014mm-8.0mm。本发明， 铜铝界面达到冶金 结合， 工艺流程短， 生产效率高， 产品成本低 ； 适 于规模化、 规范化工业生产。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 。
3、(12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 (10)申请公布号 CN 103400641 A CN 103400641 A *CN103400641A* 1/1 页 2 1. 一种新型铜包改性铝合金双金属复合导线， 由芯层金属改性铝合金和包覆层金属铜 复合而成， 其特征在于 ： 所述的芯层金属改性铝合金和包覆层金属铜界面冶金结合 ； 所述 改性铝合金中各个组成的配比 ： 以重量百分比计， 铝 97.8%、 镁 0.5-0.9%、 硅 0.45-0.65%、 RE 0.4% 0.7% ； 成品包覆层金属铜横断面面积比例范围为 10% 20% ； 成品铜包改性铝合金 线材线径为 ： 0.01。
4、4mm8.0mm。 2. 根据权利要求 1 所述的一种新型铜包改性铝合金双金属复合导线， 其特征在于 ： 其 特征在于 ： 所述的 RE 为混合稀土元素， 是铈、 镧和钇。 3. 一种如权利要求 1 所述的新型铜包改性铝合金双金属复合导线的生产方法， 包括以 下步骤 ： 1） 挤压铝合金芯料、 2） 包覆施焊、 3） 缩径、 4） 组合拉丝、 5） 涂覆 ； 其特征在于 ： 1） 、 挤压铝合金芯料 ： 将铝97.8%、 镁0.5-0.9%、 硅0.45-0.65%、 RE 0.4%0.7%在温度 400 500的条件下经金属型材挤压机挤压出改性的铝合金芯料 ； 2） 、 包覆施焊 ： 包覆焊。
5、坯料成型机将铜带包覆住改性的铝合金芯料后施焊为复合坯料， 施焊的温度控制在 300 450 ； 3） 、 缩径 ： 将复合坯料在线缩径装置上经过温度250300、 缩径速度为920m/min 缩径为半成品线材 ； 4） 、 组合拉丝 ： 半成品线材经过直进式组合拉丝机， 使线材的直径达到 0.014mm 8.0mm 即为成品线材 ： 拉丝温度为 400 500、 缩径速度为 100 400m/min ； 5） 、 涂覆 ： 成品线材经过清洗吹干后进行在线表面防氧化液涂覆， 再清洗、 吹干， 进入成 品收线机收线。 权 利 要 求 书 CN 103400641 A 2 1/3 页 3 一种新型铜。
6、包改性铝合金双金属复合导线 技术领域 0001 本发明属于双金属复合导线技术领域， 特别涉及一种新型铜包改性铝合金双金属 复合导线及其生产方法。 背景技术 0002 自上世纪六、 七十年代开始广泛使用包覆法生产铜包铝、 铜包钢等双金属复合线 材。 美国、 日本等国已形成规模巨大的产业， 各自拥有具有一定特色的专利技术。 例如 ： 美 国科普维公司生产的铜包铝线， 在 1997 年以前占据了国内主要市场 ； 又如， 日本藤仓电线 株式会社， 七十年代就研制开发复合线材， 该公司生产的直径很小的铜包铝电磁线， 至今还 占领着国内电子行业的市场。 0003 我国在上世纪 60 年代末曾尝试以纯铝线代。
7、替纯铜线， 但是由于铝的物理特性造 成电能损耗大、 信号衰减幅度大等弊端， 不久就恢复到纯铜时代。自 70 年代我国开始研制 双金属复合线的生产设备与工艺。 较为普遍的是套管拉拔法， 由于其设备与工艺的局限性， 产品的性能质量较差， 不能连续生产。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种新型铜包改性铝合金双金属复合导线， 涉及改性铝合金 新材料和铜包覆改性铝合金线材复合成型连续制备新工艺。 0005 本发明的技术方案是通过以下方式实现的 ： 一种新型铜包改性铝合金双金属复合 导线， 由芯层金属改性铝合金和包覆层金属铜复合而成， 芯层金属改性铝合金和包覆层金 属铜界面冶金结合 ； 成品包覆层。
8、金属铜横断面面积比例范围为10%20% ； 成品铜包改性铝 合金线材线径为 ： 0.014mm8.0mm。 0006 所述改性铝合金中各个组成的配比 ： 以重量百分比计， 铝 97.8%、 镁 0.5-0.9%、 硅 0.45-0.65%、 0.4% 0.7%RE。 0007 所述的 RE 为混合稀土元素， 通常采用的是铈、 镧和钇。 0008 一种新型铜包改性铝合金双金属复合导线的生产方法， 包括以下步骤 ： 1） 挤压铝 合金芯料、 2） 包覆施焊、 3） 缩径、 4） 组合拉丝、 5） 涂覆 ； 其特征在于 ： 1） 、 挤压铝合金芯料 ： 将上述的改性铝合金在温度 400 500的条件。
9、下经金属型材挤 压机挤压出改性的铝合金芯料 ； 2） 、 包覆施焊 ： 包覆焊坯料成型机将铜带包覆住改性的铝合金芯料后施焊为复合坯料， 施焊的温度控制在 300 450 ； 3） 、 缩径 ： 将复合坯料在线缩径装置上经过温度250300、 缩径速度为920m/min 的条件下缩径为半成品线材 ； 4） 、 组合拉丝 ： 半成品线材经过直进式组合拉丝机， 使线材的直径达到 0.014mm 8.0mm 即为成品线材 ： 拉丝温度为 400 500、 缩径速度为 100 400m/min ； 5） 、 涂覆 ： 成品线材经过清洗吹干后进行在线表面防氧化液涂覆， 再清洗、 吹干， 进入成 说 明 书。
10、 CN 103400641 A 3 2/3 页 4 品收线机收线。 0009 本发明 ： 1、 更高的抗拉强度， 增大 55% ； 2、 抗蠕变性与紧压性能提高了 300% ； 3、 退 火后合金丝具有更高的屈服强度， 增加了 122% ； 更好的延伸率， 提高了 30% ； 更好的柔软性 ； 并与纯铝导电率基本相同 ； 4、 合金的回弹量小 40%， 无记忆效应 ； 5、 热稳定性更优。本发明 铜铝界面达到冶金结合， 工艺流程短， 生产效率高， 产品成本低 ； 适于规模化、 规范化工业生 产。 具体实施方式 0010 一种新型铜包改性铝合金双金属复合导线， 由芯层金属改性铝合金和包覆层金属 。
11、铜复合而成， 芯层金属改性铝合金和包覆层金属铜界面冶金结合 ； 成品包覆层金属铜横断 面面积比例范围为 10% 20% ； 成品铜包改性铝合金线材线径为 ： 0.014mm8.0mm。 改性铝合金中各个组成的配比 ： 以重量百分比计， 铝 97.8%、 镁 0.5-1.5%、 硅 0.45-0.75%、 0.4% 0.7% RE。 0011 实施例 1 ： 新型铜包改性铝合金双金属复合导线， 成品包覆层金属铜横断面面积比例范围为 15% ； 铜包改性铝合金线材线径为 ： 4.0mm。改性铝合金中各个组成的配比 ： 以重量百分比计， 铝 97.8%、 镁 1%、 硅 0. 6%、 铈 0.6%。。
12、 0012 本发明的生产方法， 包括以下步骤 ： 1、 挤压铝合金芯料 ： 将上述的铝 97.8%、 镁 1%、 硅 0. 6%、 铈 0.6% 在温度 400 500的 条件下经金属型材挤压机挤压出改性的铝合金芯料 ； 2、 包覆施焊 ： 包覆焊坯料成型机将铜带包覆住改性的铝合金芯料后施焊为复合坯料， 施焊的温度控制在 300 450 ； 3、 缩径 ： 将复合坯料在线缩径装置上经过温度 250 300、 缩径速度为 9 20m/min 缩径为半成品线材 ； 4、 组合拉丝 ： 半成品线材经过直进式组合拉丝机， 使线材的直径达到 4.0mm 即为成 品线材 ： 拉丝温度为 400 500、 。
13、缩径速度为 100 400m/min ； 5、 涂覆 ： 成品线材经过清洗吹干后进行在线表面防氧化液涂覆， 再清洗、 吹干， 进入成 品收线机收线。 0013 本发明的新型铜包改性铝合金双金属复合线材生产线， 包括铜带 / 铝杆前处理 机、 金属型材挤压机、 包覆焊坯料成型机、 在线缩径装置、 直进式组合拉机装置、 在线检测仪 器、 在线表面防氧化液涂敷、 在线收线机， 及氩气站、 电气自动化和计算机编程软件控制系 统等。铜带 / 铝杆前处理机去除铜带表面氧化层 （包括剪切面氧化层） 和铝杆氧化层 ； 金属 型材挤压机挤压出改性铝合金芯料 （温度 400 500） ； 包覆焊坯料成型机将处理后。
14、的铜 带包覆挤压出的改性铝合金芯料后施焊并成型为复合坯料 （温度 300 450） ； 在线缩径 装置将复合坯料经过缩径后为半成品线材 （温度 250 300、 缩径速度为 9 20m/min） ； 半成品线材经过直进式组合拉丝组装成为成品线材 （温度 400 500、 缩径速度为 100 400m/min） ； 在线检测仪将检测产品是否合格 （产品线径、 表面质量） ； 成品线材经过清洗吹干 后经过在线表面防氧化液涂覆， 再经过清洗、 吹干， 进入成品收线机。所述生产线根据芯层 改性铝合金和包覆层铜界面冶金结合工艺要求， 铜带 / 铝杆前处理机、 金属型材挤压机、 包 说 明 书 CN 10。
15、3400641 A 4 3/3 页 5 覆焊坯料成型机、 在线缩径装置设有密闭箱体， 氩气站向箱体内充入氩气， 使铜带预处理和 改性铝合金芯料挤出、 复合坯料包覆焊成型、 在线缩径装置在无氧状态工况下完成 ； 所述生 产线根据芯层改性铝合金和包覆层铜界面冶金结合工艺要求设计热处理曲线， 通过控制改 性铝合金芯料、 复合坯料、 半成品线材、 成品线材制备温度， 在线完成成品成品线材退火热 处理过程 ； 所述生产线根据连续制备新型铜包改性铝合金双金属复合线材工艺要求设计电 气自动化和计算机编程软件控制系统， 通过控制改性铝合金芯料、 复合坯料、 半成品线材、 成品线材制备压力、 温度、 速度， 及。
16、控制复合坯料包覆铜层焊缝连续施焊电流和氩气压力 / 流量、 成品线材在线检测仪磁通量、 标准规格线径， 保证生产线连续稳定运行。 0014 根据铜铝热态复合成型实验室试验和工业中试取得的材料力学性能、 显微组织、 铜铝界面金属间化合物形态等试验数据， 所述生产线复合坯料制备温度设计为 300 450， 通过电气自动化和计算机编程软件控制系统控制， 满足芯层改性铝合金和包覆层铜 界面冶金结合工艺要求。 0015 根据铜铝热态复合成型实验室试验和工业中试取得的铜铝界面无氧化试验数据， 所述生产线中铜带 / 铝杆前处理机、 金属型材挤压机、 包覆焊坯料成型机、 在线缩径装置设 有密闭箱体， 氩气站向。
17、密闭箱体内充入氩气， 使铜带预处理和改性铝合金芯料挤出、 复合坯 料包覆焊成型、 在线缩径在无氧态工况下完成 ； 氩气站输出氩气压力、 流量通过电气自动 化和计算机编程软件控制系统控制， 满足芯层改性铝合金和包覆层铜界面冶金结合工艺要 求。 0016 根据铜铝热态复合成型实验室试验和工业中试取得的热处理试验数据， 所述生 产线中改性铝合金芯料、 复合坯料、 半成品线材、 成品线材制备温度依次为 400 500、 300 450、 250 300、 400 500， 其热处理工艺曲线通过电气自动化和计算机编程 软件控制系统控制， 满足新型铜包改性铝合金双金属复合线材在线的热处理工艺要求。 001。
18、7 生产线中设定金属型材挤压机挤出改性铝合金芯料速度， 包覆焊坯料成型机包覆 改性铝合金芯料的铜层焊缝施焊速度 （焊机电流） 、 在线缩径速度、 直进式组合拉机速度、 包 覆焊坯料成型机包覆成型复合坯料速度与挤出改性铝合金芯料保持同步 （正张力） ， 通过电 气自动化和计算机编程软件控制系统控制， 满足新型铜包改性铝合金双金属复合线材连续 制备工艺要求。 0018 在线表面防氧化液涂敷由置于同一槽体内的成品线材表面清洗装置、 多道次风刀 等组成 ； 所述生产线中成品在线检测仪将检测不合格的成品线材切割后经由分料器送入输 料皮带下线归集， 将检测合格的成品线材由成品收线机在线收线 ； 成品线材表面质量、 清洗 的温度， 及成品在线检测仪磁通量、 标准规格等工艺参数通过电气自动化和计算机编程软 件控制系统控制， 满足不同用途铜包改性铝合金双金属复合线材表面质量要求。 说 明 书 CN 103400641 A 5 。