专利名称：一种新型的铜包铝排生产方法
技术领域：
本发明涉及一种电工用纯铜排的替代产品一铜包铝排的生产方法。
背景技术：
铜包铝排是一种新型的复合金属导电材料。该产品采用特殊的材料加工工艺制 造，密度小，导电性能良好，成本低，绿色环保，节省大量的贵重金属铜。被广泛应用于高低 压配电柜、母线槽、汇流排、变压器、电焊机、工频加热炉、互感器等电气设备中。当前，生产铜包铝排的方法有如下两种(1)包覆焊接法。在包覆焊接设备上，将清洗后的铜带逐渐包覆在清洗过的铝芯线 周围，然后采用亚弧焊将铜管的焊缝焊接起来，最后通过拉拔和退火得到所需的尺寸和性 能。该工艺的优点是设备不太复杂，投资少，国内的厂家主要采用这种生产方式。其缺点是 生产效率低，铜铝之间结合率低，铜铝之间易形成层状氧化物夹层和较厚的金属间化合物 夹层，严重影响产品的导电性能。(2)轧制法。将经过清洗并加热的两条铜带从上下两个方向包覆铝芯线，利用轧辊 施加的压力将铜带和铝芯线压接在一起，然后切除铜带接缝处的两个凸耳形成线坯，再将 线坯进行拉拔和退火获得所需的尺寸和性能。其缺点是生产工艺复杂，铜铝之间结合率低， 铜铝之间易形成层状氧化物夹层和较厚的金属间化合物夹层，严重影响产品的导电性能。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术的不足，提供一种生产效率高，产品质量好，投资规 模适中的新型铜包铝排生产方法。本发明的技术方案是一种新型的铜包铝排生产方法，其工序如下(1)铝棒一端车出锥形头，与铝棒外径相动配合的铜管一端旋出锥形头；(2)对加工出锥形头的铝棒及铜管表面进行清洗，去除铝棒及铜管表面的氧化层 和油污；(3)将清洗干净的铝棒和铜管表面烘干，去除铝棒及铜管表面附着的水分；(4)将烘干后的铝棒压入铜管中组装成复合棒坯；(5)将复合棒坯送入静液挤压装置中进行挤压，挤压制品出挤压模孔后喷水冷却， 形成铜包铝排产品。本发明是将铝棒压装到与铝棒外径相动配合的铜管中制成复合棒坯，然后将复合 棒坯送入静液挤压装置中进行挤压来生产铜包铝排。本方法是利用静液挤压过程中产生的 高静水压力和金属材料大变形产生的热量实现铜铝之间形成永久性的原子交叉渗透结合。 结合过程中无氧化现象，不会形成层状的氧化物夹层。压媒具有良好的润滑性能，使得挤出 的铜包铝排产品表面质量好，尺寸精度高。静液挤压速度快，挤压制品出模孔后喷水冷却， 温度迅速下降，不会形成很厚的金属间化合物夹层。本发明生产的铜包铝排密度在3. 64 3. 95g/cm3之间，为纯铜排密度的40. 7 44. 2%，其长度是相同重量、同等规格纯铜排的2. 26 2. 46倍，电阻率达到0. 02507 0. 02676 Ω · mm2Mo
图1为复合棒坯示意图。图2为静液挤压原理示意图。
具体实施例方式一种新型的铜包铝排生产方法，其工序如下(1)铝棒(1) 一端车出锥形头，与铝棒(1)外径相动配合的铜管(2) —端旋出锥形 头；铝棒(1)在车床上车出90°锥角的锥形头，锥形部分水平长度约30mm;铜管(2)内插 入一个带90°锥角锥头的圆棒模具，然后将铜管(2)有锥头模具的一端送入旋头机中旋出 90°锥角的锥形头，锥形部分水平长度约30mm;(2)对加工出锥形头的铝棒及铜管表面进行清洗，去除铝棒(1)及铜管(2)表面的 氧化层和油污；铝棒(1)在60°C 70°C的NaOH溶液(40g/L 60g/L)中浸泡2 4min，然 后在清水槽中浸泡冲洗；铜管(2)在常温的混合溶液中浸泡4 10s，然后在清水槽中浸泡 冲洗，混合溶液配方铬酐(200g/L 250g/L)，H2SO4 (8g/L 16g/L)，HN03(30g/L 50g/ L)；(3)将清洗干净的铝棒和铜管表面烘干，去除铝棒及铜管表面附着的水分；(4)将烘干后的铝棒压入铜管中组装成复合棒坯(4)；(5)将复合棒坯(4)送入静液挤压装置(3)中进行挤压，挤压制品出挤压模(5)孔 后喷水冷却，形成铜包铝排产品(6)。
权利要求
铝棒一端车出锥形头，与铝棒外径相动配合的铜管一端旋出锥形头；
2.对加工出锥形头的铝棒及铜管表面进行清洗，去除铝棒及铜管表面的氧化层和油污；
3.将清洗干净的铝棒和铜管表面烘干，去除铝棒及铜管表面附着的水分；
4.将烘干后的铝棒压入铜管中组装成复合棒坯；
5.将复合棒坯送入静液挤压装置中进行挤压，挤压制品出挤压模孔后喷水冷却，形成 铜包铝排产品。
全文摘要
一种新型的铜包铝排生产方法涉及一种电工用纯铜排的替代产品——铜包铝排的生产方法。本发明公开一种新型的铜包铝排生产方法，依次包括以下工序(1)铝棒一端车出锥形头，与铝棒外径相动配合的铜管一端旋出锥形头；(2)对步骤(1)中的铝棒和铜管表面进行清洗；(3)将清洗干净的铝棒和铜管表面烘干；(4)将烘干后的铝棒压入铜管中组装成复合棒坯；(5)将复合棒坯送入静液挤压装置中进行挤压，挤压制品出挤压模孔后喷水冷却，形成铜包铝排产品。本发明的优点是复合棒坯在静液挤压过程中不会被氧化，铜铝之间无层状氧化物生成；静液挤压过程中产生的高静水压力和金属材料变形产生的热量实现铜铝之间形成永久性的原子交叉渗透结合。
文档编号H01B13/00GK101894631SQ200910051518
公开日2010年11月24日 申请日期2009年5月19日 优先权日2009年5月19日
发明者李荣根 申请人:李荣根