专利名称：锆铜复合丝制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于材料加工技术领域，特别是一种直径小于4毫米的稀有金属细丝的加工技术。
背景技术：
目前，有色稀有金属复合材料被广泛应用，但是锆的复合材料还没有见诸报道。稀有金属与铜复合材料被广泛应用，但是稀有金属与铜的复合一般限于较大尺寸，比如棒材直径大于10毫米的钛铜复合棒。根据检索，涉及稀有金属与铜复合的已经公开的文献包括中国专利申请(申请号200710017750.)钛铜复合棒的制造工艺，尤其是宽厚比> 6矩形钛铜复合棒的包覆法制造工艺，采用的工艺方法是在铜板的上下表面贴覆一层钛合金板，通过爆炸复合等方法制成钛铜复合板，在钛铜复合板的两个侧面覆盖一层钛合金板，再将钛合金板与锆铜复合板的侧面通过焊接等方法连接，使得铜板周面被一层钛合金板全部包覆。CN200710018909. X专利申请涉及直径小于20mm的小规格圆形钛铜复合棒的制造方法，制造方法的实施过程分为坯料准备、穿管、涂层、加热处理、拉拔、精整、检验、成品包装发货等八个主要步骤。 CN200810018286. 0专利申请公开了一种钛铜复合型材的挤压工艺，按照如下步骤实施 (1)先将金属钛按需要尺寸加工成筒型；(2)然后将金属铜融化后倒入加工好的钛筒内； (3)在钛筒外包铜皮将钛筒整体包裹，外部包裹铜皮加热后起一定的润滑作用(4)加热 600度以上，挤压压力不低于500吨，挤压筒温度为保持在300-600度，用500吨以上的油压挤压机挤压成型；然后按设计要求精加工；检验；即为成品。这些稀有金属与铜复合工艺都没有涉及小尺寸(比如直径小于4毫米)的复合材料的制备。它们是一种超导材料，又能用在化工化学加工提炼工艺中。而上述工艺均不能实现小尺寸线材稀有金属与铜复合材料的加工。同时，在水处理行业所用的导电体中，都采用导电性能优良的铜线作为导电体，但是由于电解质的腐蚀性较高，筒线很容易被腐蚀造成产品使用寿命很短。急需要一种导电性能好而又能防腐蚀的导电体来代替铜线。根据检索，涉及钛与其它金属的复合的产品，有钛铜复合、钛钢复合材料。锆是一种稀有金属，具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的硬度和强度等特性，被广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。目前普遍用于抗腐蚀性、耐高温的钛产品，其抗腐蚀性能远不如锆，其熔点1600度左右，而锆的熔点则在1800度以上，二氧化锆的熔点更是高达2700度以上，所以锆作为航空航天材料，其各方面的性能大大优越于钛。但是锆金属的价格远远高于钛(目前每吨高10万元)，因此，在有些场合使用纯锆使得产品成本太高。
发明内容
本发明目的是提供一种锆铜复合丝的加工工艺，以提高材料防腐性能，并大大降低产品成本。
锆铜复合丝制备工艺，其是按照如下步骤实施(1)锆铜复合将尺寸匹配的铜棒穿入锆管内，通过爆炸复合为一体成为锆铜复合棒；(2)轧制缩径将上述锆铜复合棒通过多次机械轧制缩径至8-10毫米成为粗丝， 并且每次轧制缩径0. 3 士 0. 06毫米；(3)拉丝首先将粗丝通过多次金属拉丝工艺拉拔至不小于直径5毫米，每次拉丝缩径不大于0. 3毫米；然后再通过每次拉丝缩径不大于0. 3毫米的多次金属拉丝工艺拉拔至直径2.0毫米以下。本发明优点是在铜线外通过爆炸复合一层钛包裹层，在保持了铜优良的导电性能基础上，通过外层锆包裹层起到了防腐作用，大大提高了水处理设备的寿命。特别是通过爆炸复合使得锆铜复合紧密，保证了材料结合部位不氧化，保持了两种材料的变形一致性，使得在后续轧制和拉丝过程中同步缩径，克服了工艺钛材均勻性和厚度不一致造成的卷皮脱落现象。另外，本发明采用轧制和拉丝工艺结合，并且在轧制和拉丝中逐渐缩径的方法，使复合材料逐渐变形保持变形一致，并且防止了变形过大导致钛层脱落、卷皮的发生。
具体实施例方式本发明制作时先将铜线穿套在锆管内，通过爆炸复合结合为一体，然后依次通过机械轧制、拉丝至直径为1-2毫米之间即可。锆铜复合丝制备工艺，其是按照如下步骤实施(1)锆铜复合将尺寸匹配的铜棒穿入锆管内，通过爆炸复合为一体成为锆铜复合棒；(2)轧制缩径将上述锆铜复合棒通过多次机械轧制缩径至8-10毫米成为粗丝， 并且每次轧制缩径0. 3 士 0. 06毫米；(3)拉丝首先将粗丝通过多次金属拉丝工艺拉拔至不小于直径5毫米，每次拉丝缩径不大于0. 3毫米；然后再通过每次拉丝缩径不大于0. 3毫米的多次金属拉丝工艺拉拔至直径2.0毫米以下。例如，本发明推荐铜丝直径和锆包裹层厚度范围按照如下条件选择Φ 1. Omm复合材料铜丝直径为0. 7mm,锆厚度为0. 5mm ；Φ 2. Omm复合材料铜丝直径为1. 5mm，锆厚度为0. 8mm ；Φ 3. Omm复合材料铜丝直径为2. 3mm,锆厚度为0. 9mm ；Φ 4. Omm复合材料铜丝直径为2. Omm,锆厚度为2. 0mm。本发明所涉及的金属轧制、拉丝工艺均为本领域公知技术，这里不再描述其具体方法。
权利要求
1.锆铜复合丝制备工艺，其特征是按照如下步骤实施(1)锆铜复合将尺寸匹配的铜棒穿入锆管内，通过爆炸复合为一体成为锆铜复合棒；(2)轧制缩径将上述锆铜复合棒通过多次机械轧制缩径至8-10毫米成为粗丝，并且每次轧制缩径0. 3 士 0. 06毫米；(3)拉丝首先将粗丝通过多次金属拉丝工艺拉拔至不小于直径5毫米，每次拉丝缩径不大于0. 3毫米；然后再通过每次拉丝缩径不大于0. 3毫米的多次金属拉丝工艺拉拔至直径2.0毫米以下。
全文摘要
本发明涉及一种锆铜复合丝制备工艺，其是在铜丝外通过爆炸复合有一层钛包裹层，然后通过机械轧制、拉丝后使得直径在1-2毫米之间制成。本发明优点是在铜线外通过爆炸复合一层锆包裹层，在保持了铜优良的导电性能基础上，通过外层锆包裹层起到了防腐作用，大大提高了水处理设备的寿命。特别是通过爆炸复合使得锆铜复合紧密，保证了材料结合部位不氧化，保持了两种材料的变形一致性，使得在后续轧制和拉丝过程中同步缩径，克服了工艺钛材均匀性和厚度不一致造成的卷皮脱落现象。另外，本发明采用轧制和拉丝工艺结合，并且在轧制和拉丝中逐渐缩径的方法，使复合材料逐渐变形保持变形一致，并且防止了变形过大导致钛层脱落、卷皮的发生。
文档编号B21B1/16GK102248365SQ20111015071
公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月7日 优先权日2011年6月7日
发明者孙建科, 曹小强, 苗安祥, 苗小龙 申请人:宝鸡市三鑫金属有限责任公司