專利名稱：復合坯料壓鑄成型工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機械設施中的一種復合坯料壓鑄成型工藝，適用于高性能銅 鋁復合導電母排加工過程中的坯料壓鑄成型，屬于金屬冶金技術領域。
背景技術：
母線槽導體的材質為銅質和鋁質。隨著國際巿場電解銅價格的不斷上漲， 銅質導體母線槽的生產成本相應地增高，給用戶帶來了極大的經濟負擔。但 鉬質導體母線槽性能的局限性使用戶在設計和使用中陷入瓶頸狀態(tài)。在單一
材料難以滿足用戶實際使用要求的時候，將具有不同性能材料復合在一起， 以提高其綜合使用性能的復合材料日益受到重視。銅鋁復合連鑄導電母排正 是基于這些使用要求下發(fā)明的新型導電材質，其具有導電性能好、密度小、 成本低等優(yōu)點。但如何使兩種材質有機的復合，提高其綜合性能是國際材料 領域的重要研究方向之一。目前可見報道的復合導電母排生產方法有以下兩 種(1)釆用外徑為銅管內芯為鋁管的間隙配合方法，經縮管、拉拔、校平、
校直成所需外形尺寸的單根復合母排；(2)清理壁厚均勻的銅管，然后在銅 管內壁涂敷一層保護層，在惰性氣體的保護下，對銅管進行加熱，緊接著在 其內澆注熔融金屬鋁液。將得到的坯料進行軋制、校平、校直成所需外形尺 寸的單根復合母排。上述制備銅鋁復合母排的方法均存在質量一致性低、穩(wěn) 定性差、生產成本較高等缺點。鑒于這種情況，作為國內同行業(yè)名列前茅的 生產母線槽的企業(yè)，我公司通過不斷地探索與實踐，發(fā)明出新型銅包鋁坯料 壓鑄成型方法，形成全新的銅鋁復合導電材料生產工藝。該連鑄坯料為高質量銅包鋁復合電力母排提供高效制備的途徑，為高性能復合材料的廣泛使用
提供工藝保障。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種銅包鋁復合坯料的壓鑄加工工 藝，可生產出高質量、高性能的銅包鋁復合導電母排，具有工藝流程短、生 產效率高等優(yōu)點。
為解決其技術問題，在生產過程中采用的工藝流程如下
(1) 、清理有間隙配合關系的外徑銅管、內芯鋁管；把清理完畢的配套 銅、鋁管進行縮管復合，消除兩管之間的間隙；將銅、鋁復合管在3l5t四柱 液壓機上壓制成復合母排雛形；按預定位置整齊的在母排加熱支架上排列復 合母排坯料；
(2) 、開啟母排加熱爐爐內設定溫度為接近鋁芯的液相線溫度(>515 °C)。確認熱電偶顯示溫度達到設定溫度時，把加熱支架上的復合母排坯料由 工件推料機依次推進爐內。當首先加熱的復合母排坯料達到預定的加熱時間 時，由母排接料機承接出復合排坯料轉至下道工序(此時復合排中的鋁芯接 近熔融狀態(tài))，按此操作規(guī)范循環(huán)進料、加熱、出料；
(3) 、由上道工序轉來的復合排坯料瞬時由母排輸送軌道輸入調整好參 數的三輥平札機進行循環(huán)往復的軋制軋制速度為控制為10-30m/min,單次 厚度壓下量控制在10%—25% (即13mm厚度的坯料經5次軋制后下降至6. 5mm 左右)，軋輥運行速度、厚度變化參數均由液晶屏直觀顯示；
(4) 、軋制完畢的批量復合排坯料送入母排退火爐，沖入惰性氣體進行 低溫退火，退火溫度為250—450°C,退火時間2. 0—3. Oh;(5)、對退火的復合排采用鎢鋼材質的母排外形模具精致拉拔，完成此 工序后的母排即為所需復合電力母排成品。 本發(fā)明的有益效果在于
(1)首創(chuàng)四柱液壓機對復合銅、鋁管進行壓制，可確保壓制后的坯料 尺寸均勾、精確，為PLC母排自動進料機構提供保障；(2)其次本發(fā)明中的 復合母排加熱爐為技術重點，爐內循環(huán)的熱風裝置可保證不管復合母排坯料 尺寸發(fā)生何種變化，其鋁芯達到熔融狀態(tài)的時間都能保持在同一時間段，為 生產各種規(guī)格的銅鋁復合電力母排提供良好的工藝支持；(3)改變銅、鋁管 尺寸規(guī)格、銅層比例、拉模尺寸，可生產不同規(guī)格、厚度的銅鋁復合電力母 排；(4)整套工藝流程縮管、壓鑄、加熱、平軋、退火、拉拔均易實現連續(xù) 生產，自動化程度高，因而提高了生產效率、降低了生產成本；(5)本發(fā)明 中所采用的工藝無環(huán)境污染、節(jié)能環(huán)保。
圖l是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
圖中1、縮管機 2、四柱液壓機 3、母排加熱組裝架
4、母排自動控溫加熱爐 5、三輥軋機 6、母排退火爐
7、母排拉拔控制線
具體實施例方式
如圖所示，本發(fā)明采用的工藝流程如下
(1)、清理有間隙配合關系的外徑銅管、內芯鋁管；把清理完畢的配套 銅、鋁管在縮管機i上進行縮管復合，消除兩管之間的間隙；將銅、鋁復合
管在315t四柱液壓機2上壓制成復合母排雛形；按預定位置整齊的在母排加熱組裝架3上排列復合母排坯料；
(2) 、開啟母排自動控溫加熱爐4,爐內設定溫度為接近鋁芯的液相線 溫度0515'C)。確認熱電偶顯示溫度達到設定溫度時，把母排自動控溫加 熱爐4上的復合母排坯料由工件推料機依次推進爐內。當首先加熱的復合母 排坯料達到預定的加熱時間時，由母排接料機承接出復合排坯料轉至下道工 序(此時復合排中的鋁芯接近熔融狀態(tài))，按此操作規(guī)范循環(huán)進料、加熱、出
料；
(3) 、由上道工序轉來的復合排坯料瞬時由母排輸送軌道輸入調整好參
數的三輥平軋機5進行循環(huán)往復的軋制軋制速度為控制為10-30m/min,單 次厚度壓下量控制在10%—25%(即13mm厚度的坯料經5次軋制后下降至6. 5mm 左右)，軋輥運行速度、厚度變化參數均由液晶屏直觀顯示；
(4) 、軋制完畢的批量復合排坯料送入母排退火爐6,沖入惰性氣體進 行低溫退火，退火溫度為250—45(TC，退火時間2. 0—3. 0h;
(5 )、在母排拉拔控制線7上對退火的復合排釆用鎢鋼材質的母排外形 模具精致拉拔，完成此工序后的母排即為所需復合電力母排成品。
權利要求
1、一種復合坯料壓鑄成型工藝，其特征是采用的工藝流程如下a.清理有間隙配合關系的外徑銅管、內芯鋁管；把清理完畢的配套銅、鋁管在縮管機1上進行縮管復合，消除兩管之間的間隙；將銅、鋁復合管在315t四柱液壓機2上壓制成復合母排雛形；按預定位置整齊的在母排加熱組裝架3上排列復合母排坯料；b.開啟母排自動控溫加熱爐4，確認熱電偶顯示溫度達到設定溫度時，把母排自動控溫加熱爐4上的復合母排坯料由工件推料機依次推進爐內。當首先加熱的復合母排坯料達到預定的加熱時間時，由母排接料機承接出復合排坯料轉至下道工序，此時復合排中的鋁芯接近熔融狀態(tài)，按此操作規(guī)范循環(huán)進料、加熱、出料；c.由上道工序轉來的復合排坯料瞬時由母排輸送軌道輸入調整好參數的三輥平軋機5進行循環(huán)往復的軋制；d.軋制完畢的批量復合排坯料送入母排退火爐6，沖入惰性氣體進行低溫退火；e.在母排拉拔控制線7上對退火的復合排采用鎢鋼材質的母排外形模具精致拉拔，完成此工序后的母排即為所需復合電力母排成品。
2、 根據權利要求1所述的復合坯料壓鑄成型工藝，其特征是所 述母排自動控溫加熱爐4爐內設定溫度為接近鋁芯的液相線溫度(>515 。C)。
3、 根據權利要求1所述的復合坯料壓鑄成型工藝，其特征是所 述三輥平軋機5軋制速度為控制為10-30m/min，單次厚度壓下量控制在 10%—25%，具體為13mm厚度的坯料經5次軋制后下降至6. 5mm，軋輥運行速度、厚度變化參數均由液晶屏直觀顯示。
4、根據權利要求1所述的復合坯料壓鑄成型工藝，其特征是所 述母排退火爐6退火溫度為250一4S0。C，退火時間2. 0一3. 0h。
全文摘要
本發(fā)明的復合坯料壓鑄成型工藝流程如下(1)清理后的配套銅、鋁管在縮管機1上縮管復合，在315t四柱液壓機2上壓制成復合母排雛形，并按預定位置在母排加熱組裝架3上排列。(2)設定母排自動控溫加熱爐4內溫度為接近鋁芯的液相線溫度(≥515℃)。確認熱電偶顯示溫度達到設定溫度時，工件推料機依次將母排自動控溫加熱爐4上的復合母排坯料推進爐內加熱。(3)在三輥平軋機5上進行循環(huán)往復的軋制。(4)復合排坯料送入母排退火爐6，爐內填沖惰性氣體進行低溫退火。(5)在母排拉拔控制線7上對退火的復合排采用鎢鋼材質的母排外形模具精致拉拔，完成此工序后的母排即為所需復合電力母排成品。
文檔編號C21D1/26GK101585141SQ20091003207
公開日2009年11月25日 申請日期2009年7月8日 優(yōu)先權日2009年7月8日
發(fā)明者李承煜, 趙金勇, 陳云華 申請人:華鵬集團有限公司