一种铜包钢双金属复合棒的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铜包钢双金属复合棒的制备方法，属于双金属复合材料制备技术领域。本发明专利技术的制备方法包括下述步骤：①使用钢棒和紫铜管为原料；②将钢棒、紫铜管进行除油、除锈和干燥的预处理；③将钢棒在撵头机上进行撵头处理；④将钢棒插入紫铜管，在撵头机上再进行复合撵头处理；⑤进行２～３道次的复合拉拔，即得到铜包钢双金属复合棒。该方法具有工艺简便、效率高、成本低的特点。采用该方法制备的铜包钢双金属复合棒铜钢界面结合性能稳定，表面质量好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铜包钢双金属复合棒的制备方法，属于双金属复合材料制备

技术介绍
铜包钢双金属复合材料(棒及扁带等)，外层包覆材料是铜，内层材料为钢，铜钢间要求结合良好。该材料具有铜的优良耐腐蚀及良好导电性能，又具有钢的强度和刚度，是优良的接地体材料，在电力及防雷接地工程中应用广阔。目前，铜包钢复合棒及扁带等，主要制备工艺有电镀法、包套挤压法等。电镀法污染大能耗高，铜层厚度有限；包套挤压法，成本高，原料损耗大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种生产工艺简便、高效率、成本低的铜包钢双金属复合棒加工方法，该工艺制备的铜包钢双金属复合棒界面结合性能稳定，表面质量好。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种铜包钢双金属复合棒的制备方法，包括下述步骤：①使用钢棒和紫铜管为原料；②将钢棒、紫铜管进行除油、除锈和干燥的预处理；③将钢棒在撵头机上进行撵头处理；④将钢棒插入紫铜管，在撵头机上再进行复合撵头处理；⑤进行2～3道次的复合拉拔，即得到铜包钢双金属复合棒。一种优选技术方案，其特征在于：所述的步骤①中，所述的钢棒为普通碳素结构的钢棒；所述的紫铜管为铜含量在99.90％以上的T2紫铜管，紫铜管内径比钢棒直径大0.5mm～1mm，铜管壁厚为1mm～2mm。一种优选技术方案，其特征在于：所述的步骤②中，除油、除锈和干燥的预处理的具体步骤为：在80℃～100℃、浓度为30～50g/L的NaOH溶液中，保持8～10分钟，热碱洗除油；在3％～5％的稀盐酸(体积比浓度)中，保持5～6分钟，酸洗除锈，然后进行热水漂洗，最后进行烘干处理，烘干温度为80℃～100℃，烘干时间为30分钟。一种优选技术方案，其特征在于：所述的步骤③中，将钢棒一端100mm～200mm的长度在撵头机上进行撵头处理，钢棒撵头的部分应保持平直、均匀。一种优选技术方案，其特征在于：所述的步骤⑤中，第1道次拉拔变形量为15％～25％，第2道次或第3道次拉拔变形量为10％～20％。一种优选技术方案，其特征在于：所述的步骤⑤中，所述的复合拉拔过程中采用蓖麻油与机油的混合物做为润滑剂，其中蓖麻油的体积比为10％～30％，保持全过程的良好润滑。本专利技术的优点为：本专利技术提供了一种复合拉拔制备铜包钢双金属复合棒的方法，-->该方法具有工艺简便、效率高、成本低的特点。采用该工艺方法制备的铜包钢双金属复合棒铜钢界面结合性能稳定，表面质量好。下面通过附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明，但并不意味着对本专利技术保护范围的限制。具体实施方式实施例1原料：A3钢棒，尺寸φ22mm×1000mm；T2紫铜管(铜含量在99.90％以上)，φ外25mm×1mm×1000mm。将钢棒和紫铜管置于NaOH溶液(浓度为30g/L)碱洗槽中，加热到80℃，保持8～10分钟，热碱洗除油。然后将钢棒置于4％的稀盐酸(体积比浓度)溶液的酸洗槽中，保持5～6分钟，酸洗除锈。除锈后，进行热水漂洗。最后烘干，烘干温度为100℃，烘干时间为30分钟。使钢棒和紫铜管的表面保持清洁、干燥的状态。将钢棒一端长150mm在撵头机上进行撵头处理，撵头后的尺寸为φ16mm。将钢棒插入相同长度的紫铜管，铜管套住钢棒后在撵头机上进行复合撵头处理，使撵头后的铜管均匀紧密地套住钢棒，撵头后的尺寸为φ17mm。在10T的链条式冷拉拔机上进行复合拉拔，第一道次，从φ25mm拉拔至φ22mm(ε＝22.5％)；第二道次，从φ22mm拉拔至φ20mm(ε＝17.4％)；第三道次，从φ20mm拉拔至φ19mm(ε＝10％)。在复合拉拔过程中采用蓖麻油与机油的混合物(其中蓖麻油的体积比为20％)做为润滑剂，保持全过程的良好润滑。最后获得φ19mm×1700mm，铜包覆层厚度为0.6mm的铜包钢双金属复合棒。铜包钢复合棒平直，铜钢结合致密，铜表层光滑。实施例2原料：A3钢棒，尺寸φ19.5mm×2000mm；T2紫铜管(铜含量在99.90％以上)，φ外22mm×1mm×2000mm。将钢棒和紫铜管置于NaOH溶液(浓度为40g/L)碱洗槽中，加热到100℃，保持8～10分钟，热碱洗除油。然后将钢棒置于3％的稀盐酸(体积比浓度)溶液的酸洗槽中，保持5～6分钟，酸洗除锈。除锈后，进行热水漂洗。最后烘干，烘干温度为100℃，烘干时间为30分钟。使钢棒和紫铜管的表面保持清洁、干燥的状态。将钢棒一端长200mm在撵头机上进行撵头处理，撵头后的尺寸为φ15mm。将钢棒插入相同长度的紫铜管，铜管套住钢棒后在撵头机上进行复合撵头处理，使撵头后的铜管均匀紧密地套住钢棒，撵头后的尺寸为φ16mm。在10T的链条式冷拉拔机上进行复合拉拔，第一道次，从φ22mm拉拔至φ20mm(ε＝22.5％)；第二道次，从φ20mm拉拔至φ18mm(ε＝19％)；第三道次，从φ18mm拉拔至φ17mm(ε＝11％)。在复合拉拔过程中采用蓖麻油与机油的混合物(其中蓖麻油的体积比为10％)做为润滑剂，保持全过程的良好润滑。最后获得φ17mm×3300mm，铜包覆层厚度为0.7mm的铜包钢双金属复合棒。铜包钢复合棒平直，铜钢结合致密，铜表层光滑。实施例3原料：A3钢棒，尺寸φ15mm×2000mm；T2紫铜管(铜含量在99.90％以上)，φ外20mm×2mm×2000mm。-->将钢棒和紫铜管置于NaOH溶液(浓度为50g/L)碱洗槽中，加热到100℃，保持8～10分钟，热碱洗除油。然后将钢棒置于5％的稀盐酸(体积比浓度)溶液的酸洗槽中，保持5～6分钟，酸洗除锈。除锈后，进行热水漂洗。最后烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为30分钟。使钢棒和紫铜管的表面保持清洁、干燥的状态。将钢棒一端长100mm在撵头机上进行撵头处理，撵头后的尺寸为φ10mm。将钢棒插入相同长度的紫铜管，铜管套住钢棒后在撵头机上进行复合撵头处理，使撵头后的铜管均匀紧密地套住钢棒，撵头后的尺寸为φ14mm。在10T的链条式冷拉拔机上进行复合拉拔，第一道次，从φ20mm拉拔至φ18mm(ε＝19％)；第二道次，从φ18mm拉拔至φ16.5mm(ε＝16％)；第三道次，从φ16.5mm拉拔至φ15.5mm(ε＝12％)。在复合拉拔过程中采用蓖麻油与机油的混合物(其中蓖麻油的体积比为30％)做为润滑剂，保持全过程的良好润滑。最后获得φ15.5mm×3200mm，铜包覆层厚度为1.4mm的铜包钢双金属复合棒。铜包钢复合棒平直，铜钢结合致密，铜表层光滑。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜包钢双金属复合棒的制备方法，包括下述步骤：①使用钢棒和紫铜管为原料；②将钢棒、紫铜管进行除油、除锈和干燥的预处理；③将钢棒在撵头机上进行撵头处理；④将钢棒插入紫铜管，在撵头机上再进行复合撵头处理；⑤进行２～３道次的复合拉拔，即得到铜包钢双金属复合棒。

【技术特征摘要】
1.一种铜包钢双金属复合棒的制备方法，包括下述步骤：①使用钢棒和紫铜管为原料；②将钢棒、紫铜管进行除油、除锈和干燥的预处理；③将钢棒在撵头机上进行撵头处理；④将钢棒插入紫铜管，在撵头机上再进行复合撵头处理；⑤进行2～3道次的复合拉拔，即得到铜包钢双金属复合棒。2.根据权利要求1所述的铜包钢双金属复合棒的制备方法，其特征在于：所述的步骤①中，所述的钢棒为碳素结构的钢棒；所述的紫铜管为铜含量在99.90％以上的T2紫铜管，紫铜管内径比钢棒直径大0.5mm～1mm，铜管壁厚为1mm～2mm。3.根据权利要求1所述的铜包钢双金属复合棒的制备方法，其特征在于：所述的步骤②中，除油、除锈和干燥的预处理的具体步骤为：在80℃～100℃、浓度为30～50g...

【专利技术属性】
技术研发人员：范荣辉，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]