專利名稱：銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電工材料的制造工藝和設(shè)備，特別涉及銅鋁復(fù)合匯 流排的鑄錠、拉伸成型工藝及設(shè)備。
背景技術(shù)：
電工材料中，以往通常普遍使用銅排作為導(dǎo)電材料，由于銅資源的 短缺和消費(fèi)快速增加的矛盾，致使銅價(jià)近幾年在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)了前所 未有的暴漲。從資源角度分析，未來銅價(jià)仍將持續(xù)上升。銅材持續(xù)的高 價(jià)，使下游產(chǎn)業(yè)用戶制造成本迅速上升，尤其是電氣裝備行業(yè)，年需上 百萬噸銅匯流排，這種形勢下，促使了導(dǎo)電材料的升級換代。
鋁也是良好的導(dǎo)電材料，且重量輕、價(jià)格低，但鋁匯流排表面極易 氧化，在連接處易出現(xiàn)故障，長期以來，用量較少。目前全球已探明的
鋁藏量可供開采200年，藏量豐富，價(jià)格穩(wěn)定。如外層用銅，內(nèi)芯用鋁 制備匯流排既保持了銅表面抗氧化性能強(qiáng)，接觸性能好的特性，又充分 利用了鋁重量輕，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。因此，用銅、鋁復(fù)合制備匯流排， 降低成本，以鋁節(jié)銅已成為電工行業(yè)最為關(guān)注的熱點(diǎn)。
制備銅鋁復(fù)合匯流排的關(guān)鍵是要使界面達(dá)到冶金結(jié)合狀態(tài)，復(fù)合時(shí) 界面不能有空氣和雜質(zhì)，在滿足上述要求的條件下，如何使工藝流程短， 生產(chǎn)效率高，廢品率低，耗能小，符合環(huán)保生產(chǎn)要求已是工藝研發(fā)急待 解決的問題，也是本行業(yè)生產(chǎn)的最終目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能使銅、鋁兩種材料在固液狀態(tài)下復(fù)合， 界面無空氣、無污染、達(dá)到冶金結(jié)合狀態(tài)的、由銅鋁雙金屬復(fù)合制備匯流排的鑄錠、拉伸生產(chǎn)工藝及設(shè)備。 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明的一種銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，包括下述步
驟
(1) 熔化的鋁液去氧、除渣，澆入保溫爐；
(2) 裝有異形銅管的操作臺上升套在恒定加熱的導(dǎo)流管上；
(3) 開啟鋁液閥門，鋁液從保溫爐通過導(dǎo)流管注入異形銅管內(nèi)，同時(shí)裝 有異形銅管的操作臺勻速下降至冷卻水箱中冷卻；
(4) 當(dāng)鋁液注滿異形銅管時(shí)，鋁液閥門自動關(guān)閉；
(5) 鋁溶液在銅管內(nèi)凝結(jié)成銅鋁復(fù)合鑄錠；
(6) 保溫爐向右平移，導(dǎo)流管上升，操作臺同時(shí)上升并右轉(zhuǎn)90度至新 工位，繼而將銅鋁復(fù)合鑄錠輸送到烘干爐內(nèi)烘干；
(7) 烘干后的銅鋁復(fù)合鑄錠送到軋頭機(jī)軋頭后送入拉拔生產(chǎn)線，經(jīng)多道 次連續(xù)冷拉形成銅鋁復(fù)合匯流排。
本發(fā)明所述的銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，其中所述 保溫爐內(nèi)鋁溶液保溫的溫度范圍為750—80(TC。
本發(fā)明所述的銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，其中所述 導(dǎo)流管恒定加熱的溫度為750°C。
本發(fā)明所述的銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，其中所述 異形銅管澆注時(shí)勻速下降，速度為20—50mm/s。
本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)所述銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝的設(shè) 備，包括鋁熔化爐，其下方設(shè)有帶有鋁液閥門的鋁液保溫爐、冷卻水箱，
烘干爐、軋頭機(jī)和連續(xù)拉伸機(jī)，其中在所述鋁液閥門下方連通有導(dǎo)流
管、導(dǎo)流管下方的載有異形銅管上下運(yùn)動和水平轉(zhuǎn)動的操作臺滑動設(shè)置 在垂直導(dǎo)軌上，操作臺下方設(shè)有冷卻水箱，操作臺側(cè)面設(shè)有烘干爐、軋 頭機(jī)和連續(xù)拉伸機(jī)構(gòu)成連續(xù)流水生產(chǎn)線。
本發(fā)明所述銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型設(shè)備，其中所述上下 移動式導(dǎo)流管外設(shè)有導(dǎo)流管恒定加熱器。
本發(fā)明所述銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型設(shè)備，其中:保溫爐下設(shè)有水平導(dǎo)軌。
本發(fā)明所述銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型設(shè)備，其中:所述操作 臺設(shè)有若干個(gè)工位。
本發(fā)明所述銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型設(shè)備，其中:所述操作 臺設(shè)有四個(gè)十字型旋轉(zhuǎn)工位。
本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的產(chǎn)品外層用銅，內(nèi)芯用鋁制備 匯流排，既保持了銅表面抗氧化性能強(qiáng)、接觸性能好的特性，又充分利 用了鋁重量輕、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。因此，用銅、鋁復(fù)合制備匯流排，降 低成本，以鋁節(jié)銅。并且本發(fā)明解決了制備銅鋁復(fù)合匯流排的關(guān)鍵工藝， 既能夠滿足使界面達(dá)到冶金結(jié)合狀態(tài)，復(fù)合時(shí)界面沒有空氣和雜質(zhì)，又 能夠使工藝流程短，生產(chǎn)效率高，廢品率低，耗能小，設(shè)備投資少，是 一種符合環(huán)保生產(chǎn)要求的銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝和設(shè)備。


圖1:表示本發(fā)明的一種銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝及設(shè) 備示意圖。
圖2:表示本發(fā)明異形銅管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步介紹，但不作為對本 發(fā)明的限定。
如圖1所示， 一種銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝和設(shè)備，
其銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝的步驟如下
(1) 熔化的鋁液去氧、除渣，澆入保溫爐；
(2) 裝有異形銅管的操作臺上升套在恒定加熱的導(dǎo)流管上；
(3) 開啟鋁液閥門，鋁液從保溫爐通過導(dǎo)流管注入異形銅管內(nèi)，同時(shí)裝 有異形銅管的操作臺勻速下降至冷卻水箱中冷卻；
(4) 當(dāng)鋁液注滿異形銅管時(shí)，鋁液閥門自動關(guān)閉；
(5) 鋁溶液在銅管內(nèi)凝結(jié)成銅鋁復(fù)合鑄錠；
(6) 保溫爐向右平移，導(dǎo)流管上升，操作臺同時(shí)上升并右轉(zhuǎn)90度至新工位，繼而將銅鋁復(fù)合鑄錠輸送到烘干爐內(nèi)烘干；
(7)烘干后的銅鋁復(fù)合鑄錠送到軋頭機(jī)軋頭后送入拉拔生產(chǎn)線，經(jīng) 多道次連續(xù)冷拉形成銅鋁復(fù)合匯流排。
所述保溫爐內(nèi)鋁溶液保溫的溫度范圍為750—800°C。所述導(dǎo)流管恒
定加熱的溫度為750°C。所述異形銅管澆注時(shí)勻速下降，速度為30mm/s。
操作臺上升速度為lm/s，操作臺下降速度為20—50mm/s ，操作臺下降
速度優(yōu)選30mm/s，冷卻系統(tǒng)為循環(huán)水冷卻，溫度為室溫。
為實(shí)現(xiàn)上述銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，設(shè)計(jì)了銅鋁復(fù) 合匯流排的鑄錠、拉伸成型設(shè)備。如圖1所示，包括鋁熔化爐1，其下方 設(shè)有帶有鋁液閥門3的鋁液保溫爐2，保溫爐2下設(shè)有水平導(dǎo)軌12，烘 干爐8、軋頭機(jī)9和連續(xù)拉伸機(jī)10—字排列，與鋁液閥門3下方連通有 導(dǎo)流管5、所述上下移動式導(dǎo)流管5外設(shè)有導(dǎo)流管恒定加熱器4。導(dǎo)流管 下方的載有異形銅管13 (如圖2所示)上下運(yùn)動和水平轉(zhuǎn)動的操作臺6 滑動設(shè)置在垂直導(dǎo)軌11上，所述操作臺6設(shè)有若干個(gè)工位，例如所述操 作臺6設(shè)有四個(gè)十字型旋轉(zhuǎn)工位。操作臺6下方設(shè)有冷卻水箱7，操作臺 6側(cè)面設(shè)有烘干爐8、軋頭機(jī)9和連續(xù)拉伸機(jī)10構(gòu)成連續(xù)流水生產(chǎn)線。
在鋁熔化爐1內(nèi)將鋁熔化、去氧、除渣后澆入保溫爐2，將裝有異形 銅管13的操作臺6沿垂直導(dǎo)軌11上升，使異形銅管13套在帶有恒定加 熱器4的導(dǎo)流管5外。打開鋁閥門3，鋁熔液通過導(dǎo)流管5流入異形銅管 13內(nèi)，鋁熔液流入的同時(shí)，操作臺6勻速下降到冷卻水箱7，當(dāng)鋁溶液 注滿銅管時(shí)，鋁液閥門3關(guān)閉。操作臺6此時(shí)降至最低點(diǎn)而停止。經(jīng)冷 卻水箱7冷卻，鋁溶液在異形銅管13內(nèi)凝結(jié)成銅鋁復(fù)合鑄錠14。保溫爐 2向右沿水平導(dǎo)軌12平移，導(dǎo)流管5上升。操作臺6同時(shí)上升，并右轉(zhuǎn) 90度，將銅鋁復(fù)合鑄錠14輸送到烘干爐8內(nèi)，操作臺6上裝上新的異形 銅管13，導(dǎo)流管5下降，保溫爐2沿水平導(dǎo)軌12向左復(fù)位，打開鋁液閥 門3，重復(fù)進(jìn)行上述步驟完成鑄錠。烘干后的銅鋁復(fù)合鑄錠14送入軋頭 機(jī)8軋頭后進(jìn)入拉拔生產(chǎn)線9，經(jīng)多道次連續(xù)拉伸成銅鋁復(fù)合匯流排。 該工藝中，鋁熔液通過密封管道潛流式流入導(dǎo)流管5，由異形銅管13的中心軸位置注入到異形銅管13內(nèi)，由下向上勻速澆注，異形銅管 13內(nèi)的空氣被鋁溶液擠壓由四周向上排出。因此，銅、鋁復(fù)合界面沒有 空氣和污染，是固、液結(jié)合方式，從而保證銅、鋁界面達(dá)到冶金結(jié)合狀 態(tài)。該設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，操作程序化，自動化，適用于長度定尺非連續(xù)的
銅、鋁復(fù)合匯流排的生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1. 一種銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，其特征在于包括下述步驟(1)熔化的鋁液去氧、除渣，澆入保溫爐(2)；(2)裝有異形銅管(13)的操作臺(6)上升套在恒定加熱的導(dǎo)流管(5)上；(3)開啟鋁液閥門(3)，鋁液從保溫爐(2)通過導(dǎo)流管(5)注入異形銅管(13)內(nèi)，同時(shí)裝有異形銅管(13)的操作臺(6)勻速下降至冷卻水箱(7)中冷卻；(4)當(dāng)鋁液注滿異形銅管(13)時(shí)，鋁液閥門(3)自動關(guān)閉；(5)鋁溶液在異形銅管(13)內(nèi)凝結(jié)成銅鋁復(fù)合鑄錠(14)；(6)保溫爐(2)向右平移，導(dǎo)流管(5)上升，操作臺(6)同時(shí)上升并右轉(zhuǎn)90度至新工位，繼而將銅鋁復(fù)合鑄錠(14)輸送到烘干爐(8)內(nèi)烘干；(7)烘干后的銅鋁復(fù)合鑄錠(14)送到軋頭機(jī)(9)軋頭后送入拉拔生產(chǎn)線，經(jīng)多道次連續(xù)冷拉形成銅鋁復(fù)合匯流排。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，其 特征在于所述保溫爐(2)內(nèi)鋁溶液保溫的溫度范圍為750—80(TC。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝， 其特征在于所述導(dǎo)流管(5)恒定加熱的溫度為750°C。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝，其 特征在于:所述異形銅管(13)澆注時(shí)勻速下降，其速度為20—50mm/s。
5、 一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求4所述銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝 的設(shè)備，其特征在于包括鋁熔化爐(1)，其下方設(shè)有帶有鋁液閥門(3) 的鋁液保溫爐(2)、冷卻水箱(7)，烘干爐(8)、軋頭機(jī)(9)和連續(xù)拉 伸機(jī)(10)，其特征在于在所述鋁液閥門(3)下方連通有導(dǎo)流管(5)、 導(dǎo)流管(5)下方的載有異形銅管(13)上下運(yùn)動和水平轉(zhuǎn)動的操作臺(6) 滑動設(shè)置在垂直導(dǎo)軌(ll)上，操作臺(6)下方設(shè)有冷卻水箱(7)，操作臺(6) 側(cè)面設(shè)有烘干爐(8)、軋頭機(jī)(9)和連續(xù)拉伸機(jī)(10)構(gòu)成連續(xù)流水生產(chǎn)線。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型設(shè)備，其特征在于所述上下移動式導(dǎo)流管(5)外設(shè)有導(dǎo)流管恒定加熱器(4)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型設(shè)備，其 特征在于保溫爐(2)下設(shè)有水平導(dǎo)軌(12)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型設(shè)備，其 特征在于所述操作臺(6)設(shè)有若干個(gè)工位。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型設(shè)備，其 特征在于所述操作臺(6)設(shè)有四個(gè)十字型旋轉(zhuǎn)工位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電工材料的制造工藝和設(shè)備，特別涉及銅鋁復(fù)合匯流排的鑄錠、拉伸成型工藝及設(shè)備，提供一種能使銅、鋁兩種材料在固液狀態(tài)下復(fù)合，界面無空氣、無污染、保證達(dá)到冶金結(jié)合狀態(tài)的、由銅鋁雙金屬復(fù)合制備匯流排的鑄錠拉伸生產(chǎn)工藝及設(shè)備，包括下述步驟熔化的鋁液澆入保溫爐，有異形銅管的操作臺上升套在導(dǎo)流管上；鋁液注入異形銅管內(nèi)，操作臺下降冷卻、凝結(jié)、烘干、軋頭、拉拔生產(chǎn)線，經(jīng)多道次連續(xù)冷拉形成銅鋁復(fù)合匯流排，外層用銅，內(nèi)芯用鋁制備匯流排既保持了銅表面抗氧化性能強(qiáng)，接觸性能好的特性，又利用鋁重量輕，價(jià)格低優(yōu)點(diǎn)，以鋁節(jié)銅，使界面達(dá)到冶金結(jié)合狀態(tài)，工藝流程短，效率高，廢品率低，耗能小，投資少，符合環(huán)保。
文檔編號B22D7/00GK101433947SQ20071017726
公開日2009年5月20日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月13日
發(fā)明者吳孝華, 周仕安, 周章通, 張堅(jiān)華, 張建峰, 李勝利, 趙守謙, 黃吉祥 申請人:北京華北華銅電氣有限公司