专利名称：：一种铜包稀土铝镁合金导线及其生产方法与用途的制作方法
技术领域：
：本发明涉及导电材料
技术领域：
。更具体地，本发明涉及一种铜包稀土铝镁合金导线及其生产方法与用途。
背景技术：
：随着我国经济飞速发展，人民生活水平的不断提高，经济建设与人们日常生活对低负荷电源线、有线电视信号传输导线、大容量通讯网络信号传输导线、控制信号电缆、轻体车辆电缆、焊接电缆、紧急移动电缆、电视机激励线圈、偏转线圈、镇流器线圈、音视频线、汽车线束、电缆屏蔽编织线和漆包线绕组等需求飞快增加，要求导线材料具有良好的导电性能、信号传输性能、力学性能以及机械性能，目前一般使用纯铜(丝)导线或铜包铝(镁)合金(丝)导线生产这些导线或电缆。众所周知，纯铜(丝)材料不仅密度大、生产成本高，而且铜资源有限，且不能再生；铜包铝(镁)合金(丝)材料不仅电学性能比较差，电阻比较高、导电性能比较低，而且机械性能也比较差，抗张强度比较低、延伸性能比较小、容易断线，经济性能也比较欠缺，因此应用范围比较狭窄，亟待需要一种"更新换代产品"克服上述材料存在的缺陷。CN1718836A公开了一种稀土铝镁合金喷涂防蚀丝材制备方法及其应用。这种材料含有稀土铈0.05-0.3%、镁1-15%、铝84.55-98.75%，其余为0.30%以下杂质，而这种材料用于钢结构热喷涂防护，涂层结合力良好。但还未发现用铜包覆稀土铝镁合金的导线。为了克服现有技术缺陷，本发明人经过大量试验研究，终于作出本发明。
发明内容本发明的目的是一种铜包稀土铝镁合金导线。本发明的另一个目的是所述铜包稀土铝镁合金导线的生产方法。本发明的另一个目的是所述铜包稀土铝镁合金导线的用途。本发明的铜包稀土铝镁合金导线的制备方法简单合理，它的力学或机械性能、使用性能、高频信号传输线性能和经济性能均优于纯铜导线；同时，本发明的铜包稀土铝镁合金导线的所有性能，例如电学或导电性能、力学或机械性能、使用性能、高频信号传输线性能和经济性能大大优于铜包铝或镁合金；是代替纯铜导线和铜包铝或镁合金导线制造电线电缆的理想材料。在线径相同的条件下，1吨铜包稀土铝镁合金导线的长度要比1。屯纯铜导线长出2.40-3.22倍。生产成本低，可节约大量稀缺的铜资源，系纯铜导线和铜包铝或镁合金导线的更新换代产品。具体实施方式一种铜包稀土铝镁合金导线生产方法。该生产方法按照下述步骤进行a.以重量百分数计将97.6重量％铝(浙江丽水青田石普铝业有限公司以商品名合金铝销售的产品)、1.2重量％镁(浙江丽水青田石普铝业有限公司以商品名镁粉销售的产品)与1.2重量％混合稀土(浙江丽水青田康盛有色金属实业有限公司以商品名混合稀土销售的产品)的配料在冶炼炉中冶炼，在温度70(TC下24小时不间断连续冶炼抽丝，得到线径为9.5咖的稀土铝镁合金杆毛坯再进行拉拔成线径为9.2mm的稀土铝镁合金芯线。抽取该稀土铝镁合金芯线样品进行检测，其物理、电学、力学技术指标和参数见下表1。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>c.圆整，用张家港巿金麟机械设备制造有限公司以商品名"单拉丝机"销售的拉丝机进行稀土铝镁合金芯线拉拔，将直径9.2mm的稀土铝镁合金芯线拉拔到直径为8.5mm,使稀土铝镁合金芯线表面光滑圆整无缺陷。d.清洗，将上述圆整处理的稀土铝镁合金芯线使用10重量％氢氧化钠水溶液清洗10分钟，除去表面油污，再进行控干；e.打毛，将上述清洗的稀土铝镁合金芯线使用钢丝刷子机进行表面打毛处理，使其表面具有160个/厘米2均匀分布的针尖状小坑；所述的针尖状小坑的直径小于0.02亳米、深度小于0.03亳米。f.包覆焊接，上述打毛处理的稀土铝镁合金芯线使用包覆焊接机进行用0.38mm厚、31.4mm宽的紫铜带包覆并进行氩弧焊接，形成10mm线坯；g.拉拔结合，上述线坯使用拉丝机进行14道次拉拔，使铜带和稀土铝镁合金芯线达到冶金结合；h.继续拉拔，对冶金结合的母线使用继续进行拉拔缩径，使其达到0.50mm规格线径；h.退火，根据线径规格选择用管道退火机对结合后的铜包稀土铝镁合金导线进行退火软化处理。管道退火机管道加热管的长度为3.8米，温度控制根据导线线径规格选择设定范围400°C,连续走线速度为150米/分钟，这样得到所述的铜包稀土铝镁合金导线。经检测，该铜包稀土铝镁合金导线具有下述特征化学组成铜38.5重量％,稀土铝镁合金61.5重量％。物理特性延伸率软态大于15%,硬态大于2.5%。电学特性电阻0.02236n机械性能抗拉强度软态最大值262MPa,硬态最小值385MPa。经济性能密度3.45g/m实施例2一种铜包稀土铝镁合金导线生产方法。该生产方法按照下述步骤进行-.a.以重量百分数计将97.6重量％钼(浙江丽水青田石普铝业有限公司以商品名合金铝销售的产品)、1.5重量％镁(浙江丽水青田石普铝业有限公司以商品名镁粉销售的产品)与1.1重量％混合稀土(浙江丽水青田康盛有色金属实业有限公司以商品名混合稀土销售的产品)的配料在冶炼炉中冶炼，在温度68(TC下24小时不间断连续冶炼抽丝，得到的线径为9.5咖的稀土铝镁合金杆毛坯再进行拉拔成线径为9.2mm的稀土铝镁合金芯线。抽取该稀土铝镁合金芯线样品进行检测，其物理、电学、力学技术指标和参数见下表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>c.圆整，用张家港巿金麟机械设备制造有限公司以商品名"单拉丝机"销售的拉丝机进行稀土铝镁合金芯线拉拔，将直径9.2mm的稀土铝镁合金芯线拉拔到直径为8.65mm,使稀土铝镁合金芯线表面光滑圆整无缺陷。d.清洗，将上述圆整处理的稀土铝镁合金芯线使用15重量％碳酸钠水溶液清洗12分钟，除去表面油污，再进行控干；e.打毛，将上述清洗的稀土铝镁合金芯线使用钢丝刷子机进行表面打毛处理，使其表面具有170个/厘米2均匀分布的针尖状小坑；所述的针尖状小坑的直径小于0.02亳米、深度小于0.03毫米。f.包覆焊接，上述打毛处理的稀土铝镁合金芯线使用包覆焊接机进行0.33mm厚、31.4mm宽紫铜带包覆并进行氩弧焊接，形成10mm线坯；g.拉拔结合，上述线坯使用拉丝机进行18道次拉拔，使铜带和稀土铝镁合金芯线达到冶金结合；h.继续拉拔，对冶金结合的母线使用继续进行拉拔缩径，使其达到1.0mm各种规格线径；h.退火，根据线径规格选择用管道退火机对结合后的铜包稀土铝镁合金导线进行退火软化处理。管道退火机管道加热管的长度4.8米，温度控制根据导线线径规格选择设定45(TC,连续走线速度为110米/分钟；这样得到所述的铜包稀土铝镁合金导线。经检测，该铜包稀土铝镁合金导线具有下述特征化学组成铜34.5重量％，稀土铝镁合金65.5重量％。物理特性延伸率软态大于16%,硬态大于2.2%。电学特性电阻0.02426Q机械性能抗拉强度软态最大值270MPa，硬态最小值395MPa。经济性能密度3,28g/m实施例3一种铜包稀土铝镁合金导线生产方法。该生产方法按照下述步骤进行a.以重量百分数计将97.6重量％铝(浙江丽水青田石普铝业有限公司以商品名合金铝销售的产品)、1.9重量°/。镁(浙江丽水青田石普销业有限公司以商品名镁粉销售的产品)与0.5重量％混合稀土(浙江丽水青田康盛有色金属实业有限公司以商品名混合稀土销售的产品)的配料在冶炼炉中冶炼，在温度780。C下24小时不间断连续冶炼抽丝，得到的线径为9.5咖的稀土铝镁合金杆毛坯再进行拉拔成线径为9.2imn的稀土铝镁合金芯线。抽取该稀土铝镁合金芯线样品进行检测，其物理、电学、力学技术指标和参数见下表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>c.圆整，用张家港巿金麟机械设备制造有限公司以商品名"单拉丝机"销售的拉丝机进行稀土铝镁合金芯线拉拔，将直径9.2mm的稀土铝镁合金芯线拉拔到直径为8.8mm，使稀土铝镁合金芯线表面光滑圆整无缺陷。d.清洗，将上述圆整处理的稀土铝镁合金芯线使用8重量％氢氧化钠水溶液清洗12分钟，除去表面油污，再进行控千；e.打毛，将上述清洗的稀土铝镁合金芯线使用钢丝刷子机进行表面打毛处理，使其表面具有200个/厘米2均匀分布的针尖状小坑；所述的针尖状小坑的直径小于0.02亳米、深度小于0.03毫米。f.包覆焊接，上述打毛处理的稀土铝镁合金芯线使用包覆焊接机进行0.28mm厚、31.4mm宽的紫铜带包覆并进行氩弧焊接，形成10mm线坯；g.拉拔结合，上述线坯使用拉丝机进行20道次拉拔，使铜带和稀土铝镁合金芯线达到冶金结合；h.继续拉拔，对冶金结合的母线使用继续进行拉拔缩径，使其达到5.25mm规格线径；h.退火，根据线径规格选择用井式退火炉对结合后的铜包稀土铝镁合金导线进行退火软化处理。井式退火炉在温度30(TC下加热2.0小时，然后保温2.5小时，再冷却12小时；这样得到所述的铜包稀土铝镁合金导线。经检测，该铜包稀土铝镁合金导线具有下述特征化学组成铜28.5重量％，稀土铝镁合金71.5重量％。物理特性延伸率软态大于18%,硬态大于2%。电学特性电阻0.02589Q机械性能抗拉强度软态最大值280MPa，硬态最小值400MPa。经济性能密度3.70g/m实施例4釆用本
技术领域：
中通常使用的仪器，例如电阻釆用长沙湘鸿仪器机械有限公司以商品名直流双臂电桥销售的仪器，抗拉强度软态和抗拉强度硬态均釆用殷驰仪器(上海)有限公司以商品名拉力机销售的仪器，而密度(比重)釆用任何生产厂家生产销售的500g天平，对本发明的铜包稀土铝镁合金导线与目前巿场上常州巿亚湖线材有限公司和常州英特新金属材料有限公司销售的铜包铝(镁)合金导线或纯铜线进行了测定，并对这些主要技术参数进行了比较。在导线线径规格、长度相同的情况下进行测试比较结果如下表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>由上表数据可以看出，(l沐发明的铜包稀土铝镁合金导线的电阻率好或优于铜包铝(镁)合金导线，而劣于纯铜导线；(2)本发明的铜包稀土铝镁合金导线的软态与硬态延伸率与纯铜导线相当，两者都好或优于铜包铝(镁)合金导线，(3)本发明的铜包稀土铝镁合金导线的抗拉强度软态最大值与硬态最小值都明显强或好于铜包铝(镁)合金导线与纯铜导线；(4)本发明的铜包稀土铝镁合金导线的密度(比重)明显优于纯铜导线，同时优于铜包斷镁)合金导线，由此可见，本发明的铜包稀土铝镁合金导线不仅具有良好的导电性，而且还具有非常好的机械性能，更具有非常良好的经济使用性能，不仅降低生产成本、而且节约铜资源，是替代铜包铝(镁)合金导线与纯铜导线的更新换代产品，是一种新型复合金属材料，应用前景非常乐观。权利要求1、一种铜包稀土铝镁合金导线，其特征在于该导线由稀土铝镁合金芯线与包覆在所述芯线上的铜层组成，所述铜层与稀土铝镁合金芯线之间是冶金结合，所述铜包稀土铝镁合金导线的直径是0.02-5.25mm，所述铜层的体积是该铜包稀土铝镁合金导线的8-15％，所述铜层的重量是该铜包稀土铝镁合金导线的28-38.5％。2、根据权利要求l所述的铜包稀土铝镁合金导线，其特征在于所述稀土铝镁合金芯线中铝含量是97.6重量％,稀土含量是0.4-1.4重量％,镁含量是1.0-2.0重量％。3、一种铜包稀土锘镁合金导线生产方法，其特征在于该方法包括下述步骤a.以重量百分数计将97.6重量％铝、1.0-2.0重量％镁与0.4-1.4重量％稀土的配料在冶炼炉中冶炼，在温度600-80(TC下24小时不间断地连续冶炼抽丝，得到线径为9.5mm的稀土铝镁合金杆毛坯再拉拔成线径为9.2mm的稀土铝镁合金芯线；b.圆整，所述的稀土铝镁合金芯线使用拉丝机进行拉拔，使稀土铝镁合金芯线表面光滑圆整无缺陷；c.清洗，上述步骤b)圆整处理的稀土铝镁合金芯线使用碱性水溶液进行清洗，除去表面油污，然后进行干燥；d.打毛，上述步骤c)处理的稀土铝镁合金芯线使用钢丝刷子机进行表面打毛处理，使其表面具有均匀分布的针尖状小坑；e.包覆焊接，上述步骤d)处理的稀土铝镁合金芯线使用包覆氩弧焊接机进行紫铜带包覆并进行氩弧焊接，形成线坯；f.拉拔结合，上述步骤e)的线坯使用拉丝机进行10-20道次拉拔，使紫铜带与稀土铝镁合金芯线达到冶金结合；g.继续拉拔，上述步骤f)的冶金结合母线使用拉丝机继续进行拉拔缩径，使其达到各种规格线径的铜包稀土铝镁合金导线。4、根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于该方法包括下述步骤:在步骤e)的拉拔结合与步骤f)的继续拉拔之间使用管道退火机或井式退火炉进行退火步骤，对拉拔缩径后的铜包稀土铝镁合金导线进行退火软化处理。5、根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于所述的稀土铝镁合金芯线使用拉丝机进行拉拔，使稀土铝镁合金芯线达到8.5—8.8毫米。6、根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于所述碱性水溶液是一种或多种选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠或氢氧化钙水溶液的碱性水溶液。7、根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于使用钢丝刷子机进行表面打毛处理，使其表面具有100-200个/厘米2均匀分布的针尖状小坑。8、根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于所述的多道次拉拔是10-20道次拉拔。9、根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于所述的退火步骤是在温度270-450。C下进行的。10、根据权利要求1或2所述的铜包稀土铝镁合金导线与根据权利要求3-9中任一项权利要求所述方法生产的铜包稀土铝镁合金导线在低负荷电源线、有线电视信号传输导线、大容量通讯网络信号传输导线、控制信号电缆、轻体车辆电缆、焊接电缆、紧急移动电缆、电视机激励线圏、偏转线圈、镇流器线圈、音视频线、汽车线束、电缆屏蔽编织线和漆包线绕组的导线中的用途。全文摘要本发明涉及一种铜包稀土铝镁合金导线及其生产方法与用途。本发明的铜包稀土铝镁合金导线的制备方法简单合理，它的力学或机械性能、使用性能、高频信号传输线性能和经济性能均优于纯铜导线；同时，本发明的铜包稀土铝镁合金导线的所有性能，例如电学或导电性能、力学或机械性能、使用性能、高频信号传输线性能和经济性能大大优于铜包铝镁合金导线。文档编号H01B5/02GK101202130SQ20071019568公开日2008年6月18日申请日期2007年12月6日优先权日2007年12月6日发明者崔晓明申请人:崔晓明