专利名称：高强度铜包钢丝制造方法
技术领域：
本发明涉及一种高强度铜包钢丝的制造方法，特别涉及中碳钢、高碳钢的连续镀铜方法，属于冶金类。
铜包钢丝的出现已有二、三十年的历史了。由于铜包钢丝可以节约大量成本较高的铜并且有比铜丝更好的机械性能，目前已广泛应用于邮电通迅、高压输电线路、同轴电缆、电子元器件引线等领域。
目前生产铜包钢丝的方法有1、将钢丝在含有氰化物的碱性电解质中进行预镀处理和镀铜处理。该方法的不足之处是镀液中含有氰化物成分，有毒，污染环境，有损于工人的健康，并且工艺复杂、生产成本高。
2、在钢丝上预镀一层镍，再进行镀铜。该方法主要缺点是消耗贵金属镍，生产成本高。
3、用低碳钢先进行镀铜，再经过十多次的拉拨，拉拨变形量大于80％，镀铜层与钢芯整体变形，由粗变细，使抗拉强度达到800MPa。该方法主要缺点是工艺复杂，铜包钢丝强度低，达不到高强度铜包钢丝的标准。
本发明的目的在于克服上述方法的不足之处，提供一种在预镀处理和镀铜处理溶液中均不含有氰化物成分，也无需在电镀铜之前预镀一层镍的快速、直接的高强度铜包钢丝的制造方法。该方法可生产出铜—钢结合力强、高致密度、高光洁度、高性能、高强度铜包钢丝。
为了达到本发明的目的，将直径为0.1～5mm的中碳钢丝或高碳钢丝为骨芯，在酸性镀液中镀铜。为了使钢芯在酸性镀铜溶液中不产生置换出铜的反应，先对钢芯进行表面处理，使其表面产生一层正电位膜层，再在酸性镀液中进行镀铜，镀铜层厚度为0.5～200μ，最后进行一次控制丝径、提高镀铜层的表面光洁度和亮度、及铜层致密度的表面拉拨。
本发明的特点在于用中碳钢丝或高碳钢丝作骨芯，在酸性无氰化物成分的镀铜液中直接镀铜，再经过一次表面拉拨即成为成品高强度铜包钢丝。
本方法的工艺流程是中、高碳钢丝——酸洗——水洗——正电位膜处理——水洗——镀铜——水洗——烘干——表面拉拨——成品包装。
酸洗采用硫酸进行电解酸洗；正电位膜处理溶液成分为氢氧化钾或氢氧化钠两者之和或任一种为3～10％，氨三乙酸6～12％，硫酸1～10％，盐酸2～30％，柠檬酸0.5～12％，水40～80％。
将钢丝导入正电位膜处理溶液中进行电化学处理，其参数是PH值6～9，溶液温度15～50℃，电流密度5～30A/dm2。
镀铜溶液为硫酸铜10～70％，硫酸3～10％，盐酸3～8％，硅酸钾1～15％，柠檬酸1～17％，水50～70％。
其电镀参数是电流密度3～150A/dm2，PH值0.5～4，溶液温度15～70℃。
表面拉拨以0.1～4米/秒的速度进行拉拨，拉拨压缩率为0.5～7％。
本发明与现有技术相比具有如下优点1、铜一钢结合强度高，镀层不起皮，不开裂、不剥落。
2、工艺简单、生产效率高、生产成本低。
3、镀液中不含氰化物成分，无污染。
4、铜包钢丝强度高、致密度高、光亮度高、导电性能好。
5、规格范围广、可生产大盘重铜包钢丝。
实施例基体材料中碳钢丝。直径3.4mm；成品直径4mm。
正电位膜处理液氢氧化钾2％，氢氧化钠3.5％，氨三乙酸8％，盐酸17％，柠檬酸4％，水65.5％。
工艺参数PH值8～9，温度40℃，电流密度15A/dm2。
镀铜溶液成分硫酸铜55％，硫酸7％，盐酸8％，硅酸钾2％，柠檬酸12％，水16％。
工艺参数电流密度80A/dm2，PH值3.5～4，温度50℃。
表面拉拨用LF-8/560型水箱式拉丝机，拉拨孔径为φ4.0mm，速度1.5米/秒，进行拉拨处理。
成品检测结果直径 4.0mm抗拉强度 1224N/mm2导电率大于40％电阻率3.8Ω/m临界负荷 1050N/mm权利要求
1.一种高强度铜包钢丝的制造方法，其特征在于用直径 0.1～5mm的中碳钢或高碳钢丝作骨芯，经过让钢丝产生正电位膜的表面处理后，在酸性无氰化物成分的镀液中镀铜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于正电位膜处理溶液成分为氢氧化钾或氢氧化钠两者之和或任一种为3～10％，氨三乙酸6～12％，硫酸1～10％，盐酸2～30％，柠檬酸0.5～12％，水40～80％。其工艺参数是PH值6～9，溶液温度15°～50℃，电流密度5～30A/dm2。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于酸性镀铜液成分为硫酸钢10～70％，硫酸3～10％，盐酸3～8％，硅酸钾1～15％，柠檬酸1～17％，水30～70％其工艺参数是电流密度3～150A/dm2，PH值0.5～4，溶液温度15～70℃
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于镀铜层厚度为05～200μ
全文摘要
本发明是一种高强度铜包钢丝的制造方法。其主要特征是采用中碳钢丝或高碳钢丝做骨芯,不需在钢丝表面预镀一层镍,直接在不含有氰化物成分的酸性溶液中镀铜,再经过一次控制丝径,提高表面亮度和光洁度,使镀铜层更加致密的表面拉丝处理,即可获得高性能、高强度的铜包钢丝。
文档编号B21C43/02GK1174766SQ9510979
公开日1998年3月4日 申请日期1995年8月25日 优先权日1995年8月25日
发明者张月珍 申请人:张月珍