一种高性能镀锡铜线的制作方法

文档序号:12550511阅读:329来源:国知局

本发明涉及铜合金线材领域,具体涉及一种高性能镀锡铜线。



背景技术:

铜芯为通常黄铜,外面镀一层锌,因为锌在切开进程中的气化效果,这种铜合金线材的放电会比较安稳,切开表面会比通常黄铜丝光滑。可是这种铜合金线材在运用进程中常见的疑问是掉粉,国内外出产厂家一样面临。

电火花加工的原理是在一定介质中,基于工具和工件(正、负电极)质之间脉冲性火花放电的电腐蚀现象俩蚀除多余的金属,从而达到对零件的尺寸、形状及表面质量等预定的加工要求。电火花切割加工主要用于模具制造,在样板、凸轮、成形刀具、精密细小零件和特殊材料的加工中也得到日益广泛的应用。此外,在试制电机、电器等产品时,可直接用线切割加工某些零件,省去制造冲压模具的时间,缩短试制周期。电火花切割加工具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、加工成本低等突出优点。

对于电火花线切割加工用铜合金线材,理想的是其具有加工速度快,抗拉强度高、韧性强、导电好、价格低廉等特性。现有技术的慢走丝电火花线切割铜合金线材有黄铜丝、镀锌黄铜丝、镀锌铜丝等。现有技术中的慢走丝电火花线切割铜合金线材中,普遍采用表面镀锌来提高加工速度。但是当对零件加工的精度、光洁度要求较高时,比如精密模具、精密仪器的零部件、表面质量要求高的零件等,现有技术中的电火花切割铜合金线材的性能,难以同时兼顾速度和质量要求。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供了一种高性能镀锡铜线。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:

一种高性能镀锡铜线,包括铜芯和镀层,所述铜芯由以下重量份的原料制备而成:

铜 65~80 份、镁 1.3~2.4份、铅 5~8份、铁 2~4份、锌 4~8份、镍 3~6份、钨1~4份、银1.3~5.1份、铬2.1~5.2份、钡 2~4份、钴2~6份、钼 4~11份、钕1.2~4.4份、硅1.3~2.4份、硼3~6份、铍 3.3~3.5份、钛2~4份、锆 1~3份和导热填料6~10份;

所述镀层由以下重量份的原料制备而成:

锡35~60份、镉1~2份、镧1.6~3.4份、铈1.1~4.2份、钇1.5~4.1份、镨1~4份和含氟类添加剂2~5份;

制备时:

(1)称取铜 65~80 份、镁 1.3~2.4份、铅 5~8份、铁 2~4份、锌 4~8份、镍 3~6份、钨1~4份、银1.3~5.1份、铬2.1~5.2份、钡 2~4份、钴2~6份、钼 4~11份、钕1.2~4.4份、硅1.3~2.4份、硼3~6份、铍 3.3~3.5份、钛2~4份、锆 1~3份和导热填料6~10份加入到高温熔炉熔炼,熔炼温度为880~1000℃,熔炼时间为2~4小时,得到熔融铜液;

称取锡35~60份、镉1~2份、镧1.6~3.4份、铈1.1~4.2份、钇1.5~4.1份、镨1~4份和含氟类添加剂2~5份加入到真空感应炉内进行熔炼,熔炉温度为1200~1500℃,熔炼时间为1~2小时,得到熔融金属液;

(2)将步骤1中所得的熔融铜液倒入到连铸拉丝设备内,制备铜线坯;

(3)将步骤1中所得的熔融金属液在高温下通过热浸镀层方法与步骤2所得的铜线坯相互混合,温度为500℃,时间为0.5h;制得铜线成品。

进一步地,所述导热填料为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅按质量比2:3:1:1:1。

进一步地,所述含氟类添加剂为全氟硅氧烷表面改性助剂,可以为液体或固体形态存在。

进一步地,所述步骤S2的连铸温度为1300~1500℃,水压为1~2MPa,冷却水进水温度为5~30℃,连铸速度为1500~1800mm/min。

进一步地,一种高性能镀锡铜线,包括铜芯和镀层,所述铜芯由以下重量份的原料制备而成:

铜 65 份、镁 1.3份、铅 5份、铁 2份、锌 4份、镍 3份、钨1份、银1.3份、铬2.1份、钡 2份、钴2份、钼 4份、钕1.2份、硅1.3份、硼3份、铍 3.3份、钛2份、锆 1份和导热填料6份;

所述镀层由以下重量份的原料制备而成:

锡35份、镉1份、镧1.6份、铈1.1份、钇1.5份、镨1份和含氟类添加剂5份。

进一步地,一种高性能镀锡铜线,包括铜芯和镀层,所述铜芯由以下重量份的原料制备而成:

铜 80 份、镁 2.4份、铅8份、铁 4份、锌8份、镍 6份、钨4份、银5.1份、铬5.2份、钡 4份、钴6份、钼 11份、钕4.4份、硅2.4份、硼6份、铍 3.5份、钛4份、锆 3份和导热填料10份;

所述镀层由以下重量份的原料制备而成:

锡60份、镉2份、镧3.4份、铈4.2份、钇4.1份、镨4份和含氟类添加剂5份。

进一步地,一种高性能镀锡铜线,包括铜芯和镀层,所述铜芯由以下重量份的原料制备而成:

铜 70 份、镁 1.8份、铅 6份、铁 3份、锌 6份、镍 5份、钨3份、银1.9份、铬2.7份、钡 3份、钴5份、钼 7份、钕1.9份、硅1.9份、硼4份、铍 3.4份、钛3份、锆 2份和导热填料8份;

所述镀层由以下重量份的原料制备而成:

锡55份、镉1份、镧1.8份、铈1.9份、钇1.7份、镨3份和含氟类添加剂4份。

本发明利用成分铜、镁、铅、铁、锌、镍、钨、银、铬、钡、铜、钴、钼、钕、硅、硼、铍、钛、锆具有良好的导电性、导热性,有较高的塑形和耐腐蚀性,可应用 于各种,可操作性强,制备步骤少,生产设备简单,易于制得符合要求的产品,且易于实现规模化和自动化生产。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明包括铜芯和镀层,所述铜芯由以下重量份的原料制备而成:

铜 65~80 份、镁 1.3~2.4份、铅 5~8份、铁 2~4份、锌 4~8份、镍 3~6份、钨1~4份、银1.3~5.1份、铬2.1~5.2份、钡 2~4份、钴2~6份、钼 4~11份、钕1.2~4.4份、硅1.3~2.4份、硼3~6份、铍 3.3~3.5份、钛2~4份、锆 1~3份和导热填料6~10份;

所述镀层由以下重量份的原料制备而成:

锡35~60份、镉1~2份、镧1.6~3.4份、铈1.1~4.2份、钇1.5~4.1份、镨1~4份和含氟类添加剂2~5份;

制备时:

(1)称取铜 65~80 份、镁 1.3~2.4份、铅 5~8份、铁 2~4份、锌 4~8份、镍 3~6份、钨1~4份、银1.3~5.1份、铬2.1~5.2份、钡 2~4份、钴2~6份、钼 4~11份、钕1.2~4.4份、硅1.3~2.4份、硼3~6份、铍 3.3~3.5份、钛2~4份、锆 1~3份和导热填料6~10份加入到高温熔炉熔炼,熔炼温度为880~1000℃,熔炼时间为2~4小时,得到熔融铜液;

称取锡35~60份、镉1~2份、镧1.6~3.4份、铈1.1~4.2份、钇1.5~4.1份、镨1~4份和含氟类添加剂2~5份加入到真空感应炉内进行熔炼,熔炉温度为1200~1500℃,熔炼时间为1~2小时,得到熔融金属液;

(2)将步骤1中所得的熔融铜液倒入到连铸拉丝设备内,制备铜线坯;

(3)将步骤1中所得的熔融金属液在高温下通过热浸镀层方法与步骤2所得的铜线坯相互混合,温度为500℃,时间为0.5h;制得铜线成品。

所述导热填料为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅按质量比2:3:1:1:1。

所述含氟类添加剂为全氟硅氧烷表面改性助剂,可以为液体或固体形态存在。

所述步骤S2的连铸温度为1300~1500℃,水压为1~2MPa,冷却水进水温度为5~30℃,连铸速度为1500~1800mm/min。

实施例1:

制备时:

(1)称取铜 70 份、镁 1.8份、铅 6份、铁 3份、锌 6份、镍 5份、钨3份、银1.9份、铬2.7份、钡 3份、钴5份、钼 7份、钕1.9份、硅1.9份、硼4份、铍 3.4份、钛3份、锆 2份和导热填料8份加入到高温熔炉熔炼,熔炼温度为880℃,熔炼时间为2小时,得到熔融铜液;

称取锡55份、镉1份、镧1.8份、铈1.9份、钇1.7份、镨3份和含氟类添加剂4份加入到真空感应炉内进行熔炼,熔炉温度为1200℃,熔炼时间为1小时,得到熔融金属液;

(2)将步骤1中所得的熔融铜液倒入到连铸拉丝设备内,制备铜线坯;

(3)将步骤1中所得的熔融金属液在高温下通过热浸镀层方法与步骤2所得的铜线坯相互混合,温度为500℃,时间为0.5h;制得铜线成品。

实施例2:

制备时:

(1)称取铜 80 份、镁 2.4份、铅8份、铁 4份、锌8份、镍 6份、钨4份、银5.1份、铬5.2份、钡 4份、钴6份、钼 11份、钕4.4份、硅2.4份、硼6份、铍 3.5份、钛4份、锆 3份和导热填料10份加入到高温熔炉熔炼,熔炼温度为1000℃,熔炼时间为4小时,得到熔融铜液;

称取锡60份、镉2份、镧3.4份、铈4.2份、钇4.1份、镨4份和含氟类添加剂5份加入到真空感应炉内进行熔炼,熔炉温度为1500℃,熔炼时间为2小时,得到熔融金属液;

(2)将步骤1中所得的熔融铜液倒入到连铸拉丝设备内,制备铜线坯;

(3)将步骤1中所得的熔融金属液在高温下通过热浸镀层方法与步骤2所得的铜线坯相互混合,温度为500℃,时间为0.5h;制得铜线成品。

实施例3:

制备时:

(1)称取铜 65 份、镁 1.3份、铅 5份、铁 2份、锌 4份、镍 3份、钨1份、银1.3份、铬2.1份、钡 2份、钴2份、钼 4份、钕1.2份、硅1.3份、硼3份、铍 3.3份、钛2份、锆 1份和导热填料6份加入到高温熔炉熔炼,熔炼温度为900℃,熔炼时间为3小时,得到熔融铜液;

称取锡35份、镉1份、镧1.6份、铈1.1份、钇1.5份、镨1份和含氟类添加剂5份加入到真空感应炉内进行熔炼,熔炉温度为1300℃,熔炼时间为1.5小时,得到熔融金属液;

(2)将步骤1中所得的熔融铜液倒入到连铸拉丝设备内,制备铜线坯;

(3)将步骤1中所得的熔融金属液在高温下通过热浸镀层方法与步骤2所得的铜线坯相互混合,温度为500℃,时间为0.5h;制得铜线成品。

本发明利用成分铜、镁、铅、铁、锌、镍、钨、银、铬、钡、铜、钴、钼、钕、硅、硼、铍、钛、锆具有良好的导电性、导热性,有较高的塑形和耐腐蚀性,可应用 于各种,可操作性强,制备步骤少,生产设备简单,易于制得符合要求的产品,且易于实现规模化和自动化生产。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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