本发明涉及钢合金技术领域，具体涉及一种复合高强度铜合金线材及其制备方法。
背景技术：
由于铜合金具有较多优良的性能，因而在国民经济的有着广泛的的用途，如机械、电子、汽车、电力、通信、交通和轻工部门铜线材的消费量都很大，2009 年，我国的铜线材统计产能为 79 万吨，实际产能 57 万吨，产能利用率为不高，现有技术中的铜导线电导率与强度难以同时到达高标准，并且耐候性较差。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种复合高强度铜合金线材及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种复合高强度铜合金线材及其制备方法，所述合金的各组分质量百分比含量为：Fe 0.6～0.8%、Mn0.5～0.7%、Al0.2～0.6%、Si0.2～0.5%、Ni0.3～4.68%、Nb0.2～0.4%、Ta 0.1～0.2%、Co 0.3～0.7%、Ce 0.18～0.32%、Zr 0.02～0.035%、La0.2～0.4%、Ti0.3～0.7%、Ce0.01～0.02%、Mg0.4～0.8%和余量为铜及不可避免杂质。
进一步地，一种复合高强度铜合金线材及其制备方法，所述合金的各组分质量百分比含量为：Fe 0.6%、Mn0.5%、Al0.2%、Si0.2%、Ni0.3%、Nb0.2%、Ta 0.1%、Co 0.3%、Ce 0.18%、Zr 0.02%、La0.2%、Ti0.3%、Ce0.01%、Mg0.4%和余量为铜及不可避免杂质。
进一步地，一种复合高强度铜合金线材及其制备方法，所述合金的各组分质量百分比含量为：Fe 0.8%、Mn0.7%、Al0.6%、Si0.5%、Ni4.68%、Nb0.4%、Ta 0.2%、Co 0.7%、Ce 0.32%、Zr0.035%、La0.4%、Ti0.7%、Ce0.02%、Mg0.8%和余量为铜及不可避免杂质。
进一步地，一种复合高强度铜合金线材及其制备方法，所述合金的各组分质量百分比含量为：Fe 0.7%、Mn0.6%、Al0.5%、Si0.3%、Ni0.38%、Nb0.3%、Ta 0.1%、Co 0.7%、Ce 0.22%、Zr 0.025%、La0.3%、Ti0.5%、Ce0.01%、Mg0.5%和余量为铜及不可避免杂质。
进一步地，一种复合高强度铜合金线材及其制备方法，所述合金的各组分质量百分比含量为：Fe 0.6～0.8%、Mn0.5～0.7%、Al0.2～0.6%、Si0.2～0.5%、Ni0.3～4.68%、Nb0.2～0.4%、Ta 0.1～0.2%、Co 0.3～0.7%、Ce 0.18～0.32%、Zr 0.02～0.035%、La0.2～0.4%、Ti0.3～0.7%、Ce0.01～0.02%、Mg0.4～0.8%和余量为铜及不可避免杂质；
复合高强度铜合金线材制备方法为：
S1、将纯铜加入到熔炼炉中，加热温度至1100-1200℃熔化，待铜完全熔化后，加入Fe 0.6～0.8%、Mn0.5～0.7%、Al0.2～0.6%、Si0.2～0.5%、Mg0.4～0.8%加入到熔炼炉，然后升温至1250-1300℃，待合金充分熔化后，将Ni0.3～4.68%、Nb0.2～0.4%、Ta 0.1～0.2%、Co 0.3～0.7%、Ce 0.18～0.32%、Zr 0.02～0.035%、La0.2～0.4%、Ti0.3～0.7%、Ce0.01～0.02%加入熔炼炉中进行熔炼，得到铜合金熔融液；
S2、将步骤S1中得到的铜合金熔融液加入精炼剂精炼18-25min,除渣后保温12-18min；
S3、将步骤S2精炼后的铜合金熔融液倒入连铸连轧机，制得铜合金胚杆；然后以升温速度<80℃/h加热至350℃，以<100℃/h加热至750℃，快速加热升温至1000℃；保温0.5～1h；经过淬火处理之后，得到复合高强度铜合金胚杆粗品；
S4、将步骤S3中所得复合高强度铜合金胚杆粗品，经空气冷却后通过挤压机进行挤压操作，得到铜合金线胚；
S5、将步骤S4所得铜合金线胚，用拉丝机继续进行拉拔减径，在拉丝机上拉拔得到不同直径的铜合金线胚产品；
S6、将步骤S5所得的铜合金线胚产品进行锌合金包覆，通过检验包装入库。
进一步地，所述步骤S1中对铜合金熔融液进行炉前化学快速分析。
进一步地，所述步骤S5中拉拔后对铜合金线胚产品进行时效处理，时效温度 470-480℃，时效时间8-10h。
进一步地，所述步骤S4中挤压机腔体内压力为800Mpa。
本发明制备工艺易于操作、可行、生产成本低，适用于中小批量高强高导铜合金线材的生产；采用该工艺制备的高强高导铜合金线材的抗拉强度大于 520MPa 和导电率大于80％，关系配合良好；通过对铜合金线材包覆锌合金提高铜合金线材的耐候性，有效延长了其使用寿命。
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。
本发明所述合金的各组分质量百分比含量为：Fe 0.6～0.8%、Mn0.5～0.7%、Al0.2～0.6%、Si0.2～0.5%、Ni0.3～4.68%、Nb0.2～0.4%、Ta 0.1～0.2%、Co 0.3～0.7%、Ce 0.18～0.32%、Zr 0.02～0.035%、La0.2～0.4%、Ti0.3～0.7%、Ce0.01～0.02%、Mg0.4～0.8%和余量为铜及不可避免杂质。
一种复合高强度铜合金线材及其制备方法，所述合金的各组分质量百分比含量为：Fe 0.6～0.8%、Mn0.5～0.7%、Al0.2～0.6%、Si0.2～0.5%、Ni0.3～4.68%、Nb0.2～0.4%、Ta 0.1～0.2%、Co 0.3～0.7%、Ce 0.18～0.32%、Zr 0.02～0.035%、La0.2～0.4%、Ti0.3～0.7%、Ce0.01～0.02%、Mg0.4～0.8%和余量为铜及不可避免杂质；
复合高强度铜合金线材制备方法为：
S1、将纯铜加入到熔炼炉中，加热温度至1100-1200℃熔化，待铜完全熔化后，加入Fe 0.6～0.8%、Mn0.5～0.7%、Al0.2～0.6%、Si0.2～0.5%、Mg0.4～0.8%加入到熔炼炉，然后升温至1250-1300℃，待合金充分熔化后，将Ni0.3～4.68%、Nb0.2～0.4%、Ta 0.1～0.2%、Co 0.3～0.7%、Ce 0.18～0.32%、Zr 0.02～0.035%、La0.2～0.4%、Ti0.3～0.7%、Ce0.01～0.02%加入熔炼炉中进行熔炼，得到铜合金熔融液；
S2、将步骤S1中得到的铜合金熔融液加入精炼剂精炼18-25min,除渣后保温12-18min；
S3、将步骤S2精炼后的铜合金熔融液倒入连铸连轧机，制得铜合金胚杆；然后以升温速度<80℃/h加热至350℃，以<100℃/h加热至750℃，快速加热升温至1000℃；保温0.5～1h；经过淬火处理之后，得到复合高强度铜合金胚杆粗品；
S4、将步骤S3中所得复合高强度铜合金胚杆粗品，经空气冷却后通过挤压机进行挤压操作，得到铜合金线胚；
S5、将步骤S4所得铜合金线胚，用拉丝机继续进行拉拔减径，在拉丝机上拉拔得到不同直径的铜合金线胚产品；
S6、将步骤S5所得的铜合金线胚产品进行锌合金包覆，通过检验包装入库。
所述步骤S1中对铜合金熔融液进行炉前化学快速分析。
所述步骤S5中拉拔后对铜合金线胚产品进行时效处理，时效温度 470-480℃，时效时间8-10h。
所述步骤S4中挤压机腔体内压力为800Mpa。
实施例1：
复合高强度铜合金线材制备方法为：
S1、将纯铜加入到熔炼炉中，加热温度至1100-1200℃熔化，待铜完全熔化后，加入Fe 0.6%、Mn0.5%、Al0.2%、Si0.2%、Mg0.4%、加入到熔炼炉，然后升温至1250-1300℃，待合金充分熔化后，将Ni0.3%、Nb0.2%、Ta 0.1%、Co 0.3%、Ce 0.18%、Zr 0.02%、La0.2%、Ti0.3%、Ce0.01%加入熔炼炉中进行熔炼，得到铜合金熔融液；
S2、将步骤S1中得到的铜合金熔融液加入精炼剂精炼18min,除渣后保温12min；
S3、将步骤S2精炼后的铜合金熔融液倒入连铸连轧机，制得铜合金胚杆；然后以升温速度<80℃/h加热至350℃，以<100℃/h加热至750℃，快速加热升温至1000℃；保温0.5h；经过淬火处理之后，得到复合高强度铜合金胚杆粗品；
S4、将步骤S3中所得复合高强度铜合金胚杆粗品，经空气冷却后通过挤压机进行挤压操作，得到铜合金线胚；
S5、将步骤S4所得铜合金线胚，用拉丝机继续进行拉拔减径，在拉丝机上拉拔得到不同直径的铜合金线胚产品；
S6、将步骤S5所得的铜合金线胚产品进行锌合金包覆，通过检验包装入库。
所述步骤S1中对铜合金熔融液进行炉前化学快速分析。
所述步骤S5中拉拔后对铜合金线胚产品进行时效处理，时效温度 470℃，时效时间8h。
所述步骤S4中挤压机腔体内压力为800Mpa。
实施例2：
复合高强度铜合金线材制备方法为：
S1、将纯铜加入到熔炼炉中，加热温度至1100-1200℃熔化，待铜完全熔化后，加入Fe 0.8%、Mn0.7%、Al0.6%、Si0.5%、Mg0.8%加入到熔炼炉，然后升温至1250-1300℃，待合金充分熔化后，将Ni4.68%、Nb0.4%、Ta 0.2%、Co 0.7%、Ce 0.32%、Zr0.035%、La0.4%、Ti0.7%、Ce0.02%加入熔炼炉中进行熔炼，得到铜合金熔融液；
S2、将步骤S1中得到的铜合金熔融液加入精炼剂精炼25min,除渣后保温18min；
S3、将步骤S2精炼后的铜合金熔融液倒入连铸连轧机，制得铜合金胚杆；然后以升温速度<80℃/h加热至350℃，以<100℃/h加热至750℃，快速加热升温至1000℃；保温1h；经过淬火处理之后，得到复合高强度铜合金胚杆粗品；
S4、将步骤S3中所得复合高强度铜合金胚杆粗品，经空气冷却后通过挤压机进行挤压操作，得到铜合金线胚；
S5、将步骤S4所得铜合金线胚，用拉丝机继续进行拉拔减径，在拉丝机上拉拔得到不同直径的铜合金线胚产品；
S6、将步骤S5所得的铜合金线胚产品进行锌合金包覆，通过检验包装入库。
所述步骤S1中对铜合金熔融液进行炉前化学快速分析。
所述步骤S5中拉拔后对铜合金线胚产品进行时效处理，时效温度 480℃，时效时间10h。
所述步骤S4中挤压机腔体内压力为800Mpa。
实施例3：
复合高强度铜合金线材制备方法为：
S1、将纯铜加入到熔炼炉中，加热温度至1100-1200℃熔化，待铜完全熔化后，加入Fe 0.7%、Mn0.6%、Al0.5%、Si0.3%、Mg0.5%加入到熔炼炉，然后升温至1250-1300℃，待合金充分熔化后，将Ni0.38%、Nb0.3%、Ta 0.1%、Co 0.7%、Ce 0.22%、Zr 0.025%、La0.3%、Ti0.5%、Ce0.01%加入熔炼炉中进行熔炼，得到铜合金熔融液；
S2、将步骤S1中得到的铜合金熔融液加入精炼剂精炼19min,除渣后保温16min；
S3、将步骤S2精炼后的铜合金熔融液倒入连铸连轧机，制得铜合金胚杆；然后以升温速度<80℃/h加热至350℃，以<100℃/h加热至750℃，快速加热升温至1000℃；保温0.7h；经过淬火处理之后，得到复合高强度铜合金胚杆粗品；
S4、将步骤S3中所得复合高强度铜合金胚杆粗品，经空气冷却后通过挤压机进行挤压操作，得到铜合金线胚；
S5、将步骤S4所得铜合金线胚，用拉丝机继续进行拉拔减径，在拉丝机上拉拔得到不同直径的铜合金线胚产品；
S6、将步骤S5所得的铜合金线胚产品进行锌合金包覆，通过检验包装入库。
所述步骤S1中对铜合金熔融液进行炉前化学快速分析。
所述步骤S5中拉拔后对铜合金线胚产品进行时效处理，时效温度 475℃，时效时间9h。
所述步骤S4中挤压机腔体内压力为800Mpa。
本发明制备工艺易于操作、可行、生产成本低，适用于中小批量高强高导铜合金线材的生产；采用该工艺制备的高强高导铜合金线材的抗拉强度大于 520MPa 和导电率大于80％，关系配合良好；通过对铜合金线材包覆锌合金提高铜合金线材的耐候性，有效延长了其使用寿命。
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。