一种有色金属退火机及退火工艺方法与流程

本发明涉及有色金属拉丝退火技术领域，具体地说是一种有色金属被冷焊之后，被焊体退火的机器及工艺方法。

背景技术

加热焊接金属的方法，不仅会导致金属在高温下与氧气产生化学反应产生氧化物影响电阻，还容易产生虚焊，顾名思义就是外观看起来焊接住了，但其实内部没有完全焊接牢固，这样的问题可能是毁灭性的，大幅降低电线性能不说，还容易导致安全隐患。并且最关键的一点是后期无法检测，由于外表看起来并无不同，事后可能由于出厂检测不合格而报废整卷整卷的产品，造成厂家损失。所以现在越来越多的厂家为了追求更高的生产质量而选择冷焊。那么冷焊后解决其焊接点周围的应力差而导致的过模断线则放在了冷焊机企业面前。但由于其超越了冷焊本身的技术范畴，属于材料学中退火的工艺，故大部分冷焊企业无法有效解决。

由于冷焊技术，在拉丝行业中的大量应用，其优点也明显的体现出来。被焊材料的无氧面连接解决了以前老式有氧面焊接的缺点，大幅提高了抗拉强度，电阻率等诸多问题，而现代的冶炼技术，轧制技术提高，以铜材为例，使铜材有了更密实的晶体结构及伸长率，更快速及强力的高速拉丝机，又使拉丝产量不断提高。但高速的发展也带来了新的问题，铜杆在拉丝机被拉伸压，伸长，细化，由进入时的大标规变成了各类标准的细丝，这就是拉丝的全过程，冷焊机参与使大标规的样杆可以连续不断地高效生产，但冷焊产生的被焊体的密度增加，延展率降低，使其延展差应力差的问题凸显出来。因此，也就迫切需要开发一种快速处理被焊体退火的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种有色金属退火机及退火工艺方法，通过退火处理，被焊体的焊接部分重结晶，提高焊接部分延展率接近本体部分延展率，从而极大提高过模效率，减少拉丝段头增加。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

本发明的一种有色金属退火机，工作台、设于工作台上方两侧的固定机构、设于工作台下方的变压器、控制所述有色金属退火机的电气开关系统；所述固定机构设置有导电夹口，所述导电夹口与所述变压器两极相连。通过以上设置，当被焊体被固定于两个导电夹口之间，导电夹口、被焊体、变压器形成一个回路，通电后，低电压产生的焦耳热可以瞬间完成被焊体的温度升高，完成退火中的升温后在自然冷却，从而完成重结晶，被焊体的延展率接近本体，拉丝断头情况大大降低，过模效率提高。

进一步，所述固定机构为手动夹紧装置、气动夹紧装置或液压夹紧装置。固定机构可以选择的类型多样，气动和液压方便自动化操作，提高上料效率。

进一步，所述气动夹紧装置进气端设有油水分离器。油水分离器可以过滤掉压缩空气的油水，使气体干燥、纯净，从而保护气缸，是固定装置工作更加稳定。

本发明的一种有色金属退火工艺方法，所述退火的工艺方法应用于有色金属冷焊后焊接部分的退火，所述退火的工艺方法包括，将冷焊后有色金属的焊接部分从起始温度升至退火温度。

进一步，所述从起始温度升至退火温度通过导电产生电阻热实现。所述电阻产生热量可以通过搭建包含被焊接部分的导电回路实现。

进一步，所述导电时间控制在1s以内。通过大功率低电压可以实现电阻的快速发热，从而缩短导电时间实现退火，满足冷焊工艺和拉丝工艺的流水线生产衔接，提高工作效率。

本机器的原理是利用电阻热来对被焊接体加热，从而使其内部晶格再次结晶来达到退火的目的。电阻加热是利用电流流过导体的焦耳效应产生的热能对物体进行的电加热。所选变压器为高功率、低电压变压器。

本发明的有色金属退火机及退火工艺方法，用于有色金属冷焊后被焊体退火加工，通过电阻加热退火，让聚集的金属分子，在通过控制系统的精密控制，迅速升温之后让其风冷之后重新结晶，使已经硬化的被焊体，恢复一定的延展率，使其延展率接近本体，提高过模效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明实施例的结构示意图；

附图标记：1-铜杆；2-工作台；3-气缸；4-紫铜压口；5-变压器；6-电气开关系统；7-油水分离器。

具体实施方式

以下将结合图1对本发明进行详细说明，本实施例所述的一种有色金属退火机，以8mm的被冷焊连接的铜棒1为例，退火机包括工作台2，设于工作台2左侧和右侧的对称的两台气缸3，设于气缸3下面的紫铜压口4，设于工作台下面的变压器5，变压器5与工作台2之间设置有电气开关系统6，变压器5一侧设置有油水分离器7用于过滤压缩空气中的油水。

当8mm铜棒1被冷焊连接后，将冷焊部分放置于左右紫铜压口4之间，通过电气开关系统6的气动夹紧装置开关控制气缸3运动，压紧紫铜压口4。铜棒1、紫铜压口4、变压器5形成一个回路，在这个回路中电压和电流都是恒定的。此变压器参数为：功率为200kw，输出电压为6.7v。

根据电阻的物理公式在材料和长度不变时，横截面积越大，电阻越小。反之则横截面积越小，电阻越大。

在此回路中，被焊体由于是铜薄片或铜线一类的物质。截面积非常小，导致被焊体内部的电阻非常大。根据焦耳公式，在电流不变的情况下，发热量直接与电阻正比。意味着被焊体内部温度会急剧升高。同时为了严格控制被焊体的形态转变使其温度不会升高至将其液化的状态。温控系统将加热时间控制在极短的时间内，使其迅速升温后利用空气来冷却，使其恢复原始温度。

以8mm铜棒1为例，打开电气开关系统6的变压器开关，通电约1秒，关闭开关，利用空气冷却使其恢复原始温度，退火完成。

油水分离器7用于过滤压缩空气中的油水。

在金属拉丝过程中，冷焊机参与使大标规的样杆可以连续不断地高效生产，但冷焊产生的被焊体的密度增加，延展率降低，使其延展差应力差的问题凸显出来。我们根据这个情况，利用电流通过导体产生电阻热，让聚集的金属分子，在通过控制系统的精密控制，迅速升温之后让其风冷之后重新结晶，使已经硬化的被焊体，恢复一定的延展率(近原本体延展率)，提高过模效率。不经过被焊体退火，被焊体部分拉丝段头率约为50％，经过退火，被焊体部分拉丝段头率降低到了约10％，极大的提高了生产效率。

以上铜杆只是作为有色金属的一种示例，完成本发明，除此之外，铝、镁、银等其他有色金属，也可以同样使用本发明完成被焊体的退火。通电时间的计算，基于被处理焊体的粗细和长短，电压、电流外部确认条件，根据焦耳定律q＝i²rt，实验计算得出。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。