本发明涉及冶金工艺技术领域,具体而言,涉及一种铜铝界面合金复合母线冶金结合工艺。
背景技术:
铜铝复合排是一种以铝为基体,外层包覆铜。按其制造工艺可分为:包覆焊接法是国内、外制备铜包铝线的方法,国内有些企业用此种工艺来制作铜包铝排,这种方法是采用平、立辊同芯压制,将铜带同心的包覆在铝排上,然后对纵缝进行氩弧焊接,再经过拉伸、退火。轧制压接法将经过清洗处理的铜带从上、下两宽面压接在铝板上,利用轧辊施加压力将铜带和铝板压接在一起,然后矫形或做进一步处理后退火,现有制备铜铝界面合金复合母线的工艺方法普遍存在设备投资大且生产不连续,效率较低或者在提高生产效率后,生产出来的铜铝复合排的复合层很薄,结合强度低,现有的制备方法均不能实现铜铝复合排的广泛生产使用。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种铜铝界面合金复合母线冶金结合工艺以到达提高铜铝复合排的生产效率、降低生产成本以及提高铜铝复合排的结合强度的目的,解决现有的铜铝复合排设备投资大且生产不连续,效率较低、复合层很薄以及结合强度低的问题。
为实现本发明目的,采用的技术方案为:一种铜铝界面合金复合母线冶金结合工艺,其特征在于,包括铜管、铝板、加热箱以及液压机,其冶金结合工艺的具体步骤如下:
(1)将铜管的内表面进行清除氧化膜处理并放入加热箱内预热至350℃~450℃,将铝板进行高温熔化;
(2)将已预热的铜管放入到液压机的凹模型腔中,再将已经高温熔化后的铝液定量浇注至凹模型腔中;
(3)液压机通过凹模型腔进行快速挤压成型,保温1~2小时后,液压机将其顶出并放置于空气中冷却5~8小时。
进一步地,所述步骤(1)中的铝板在高温熔化之前需要清除其表面的氧化层。
采用本发明具有如下优点:
1、良好的导电性:铜铝体积比为15%的铜包铝排电性能,与铜排相比其交流载流量是纯铜的85%;
2、重量轻:铜包铝排的密度仅为纯铜排的37%-40%,同等重量的长度(体积)是纯铜排的2.5-2.7倍;
3、良好的力学性能:具有良好的抗拉强度,可弯曲性和延伸率;
4、牢固的铜铝间结合:两种不同金属材料之间在各种环境温度中达到永久性的原子晶间结合,并且铜层(镀锡、锌层)分布均匀,不存在任何物理缺陷;
5、良好的延展性和可靠性:经过特殊的热处理工艺,具有一定的可塑性,有利于冲孔、剪切、弯曲加工产品不开裂、不分离。为了提高抗腐蚀性能,可在铜层表面进行镀锡、镀锌处理;
6、最佳的选择性:节省铜材,极大降低生产配套成本,绿色环保,无任何污染。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。
一种铜铝界面合金复合母线冶金结合工艺,其特征在于,包括铜管、铝板、加热箱以及液压机,其冶金结合工艺的具体步骤如下:
(1)将铜管的内表面进行清除氧化膜处理并放入加热箱内预热至350℃~450℃,将铝板进行高温熔化;作为实际情况选取预热温度为400℃进行加热;
(2)将已预热的铜管放入到液压机的凹模型腔中,再将已经高温熔化后的铝液定量浇注至凹模型腔中;
(3)液压机将凹模型腔中的混合物进行快速挤压成型,保温1~2小时,液压机将其顶出并放置于空气中冷却5~8小时;作为实际情况选取保温1.5小时、冷却7小时,以达到最好的冶金结合效果。
所述步骤(1)中的铝板在高温熔化之前需要清除其表面的氧化层,由于铝板在进行高温熔化之前放置于空气当中,铝板极易与空气发生反应产生氧化膜层,氧化膜层若不进行预先处理,便会对后续的铜铝结合强度造成很大的影响,不利于产出高强度的铜铝复合排。
所述以上的处理工艺均处于无氧条件下复合形成,两种金属之间不存在产生电解质的条件,因而不会产生电化腐蚀。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。