一种全包覆铜芯复合棒的生产方法技术

一种全包覆铜芯复合棒的生产方法，其特征在于该方法包括：　　　　（１）对包覆金属管的内表面进行除油清洗、清洁刷新；　　　　（２）对纯铜棒进行校直，并对其表面进行刷新处理；　　　　（３）按下列步骤进行安装组配：　　　　ａ．把经过处理的包覆金属管和纯铜棒安装在起爆装置的底座上，使包覆金属管内壁与纯铜棒之间具有０．５ｍｍ－２５ｍｍ的爆炸间隙；　　　　ｂ．在包覆金属管和纯铜棒的顶部堵上顶头；　　　　ｃ．在底座上安装圆形药包，使包覆金属管和纯铜棒及顶头置于圆形药包内；　　　　ｄ．在圆形药包内均匀地布入炸药，并插入电雷管，其径向炸药厚５ｍｍ－８０ｍｍ；　　　　（４）然后引爆电雷管，瞬间实现包覆金属管与纯铜棒两种金属的爆炸复合连接；　　　　（５）接着对爆炸复合连接的复合棒在温度６００℃－１０００℃的范围内通过一系列断面面积逐道次减小的箱形孔型轧制或机加工，获得断面为扁形、圆形、矩形及多规格的复合棒；　　　　（６）对复合棒表面进行精整处理。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
电解槽是电化学工业广泛使用的制碱设备，其主要构造为阳极电解室与阴极电解室，其电极导电棒电流分布均匀问题是现代制碱行业电解槽设计首先需要解决的问题。大多数阴极导电棒是采用单质金属镍电极或者是铜电极。使用单质金属镍电极耐腐蚀性能虽然可以满足要求，但其电性能却很不稳定，电能损耗大，电流效率低，且制造成本昂贵；使用单质铜电极虽然电性能良好，但其耐腐蚀性能差，造成电极使用寿命短，电极消耗大，设备更换周期短，同时也增加了劳动强度，满足不了电化学工业日益发展的需要，为解决上述问题，迄今，已有采用包套-挤压方法生产的不锈钢包覆铜芯双金属阴极复合棒，此方法生产的产品常出现挤压后两金属间结合质量差，甚至两金属间不结合而造成局部开裂，外包不锈钢层厚不均匀，以及产品表面质量难以控制，影响其电性能和耐腐蚀性能。阳极导电复合棒以铜芯外包钛材的双金属复合棒，该双金属复合棒通常是用浇铸-挤压或其它真空扩散-轧制方法生产，也常出现两金属间结合强度低，外包钛层厚不均匀，表面质量难以控制，给设备制作焊接带来困难，甚至不能焊接。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述传统方法生产复合棒存在的两金属间结合强度低，外包层厚度不均，表面质量难以控制的问题，提出一种复合棒两金属间具有牢固的结合界面和完整的冶金结合状态的产品，同时满足耐腐蚀性能和导电性能优于传统方法生产的全包覆铜芯复合棒的生产方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。，其特征在于该方法包括(1)对包覆金属管的内表面进行除油清洗、清洁刷新；(2)对纯铜棒进行校直，并对其表面进行刷新处理；(3)按下列步骤进行安装组配a.把经过处理的包覆金属管和纯铜棒安装在起爆装置的底座上，使包覆金属管内壁与纯铜棒之间具有0.5mm-25mm的爆炸间隙；b.在包覆金属管和纯铜棒的顶部堵上顶头；c.在底座上安装圆形药包，使包覆金属管和纯铜棒及顶头置于圆形药包内； d.在圆形药包内均匀地布入炸药，并插入电雷管，其径向炸药厚5mm-80mm；(4)然后引爆电雷管，瞬间实现包覆金属管与纯铜棒两种金属的爆炸复合连接；(5)接着对爆炸复合连接的复合棒在温度600℃-1000℃的范围内通过一系列断面面积逐道次减小的箱形孔型轧制或机加工，获得断面为扁形、圆形、矩形及多规格的复合棒；(6)对复合棒表面进行精整处理。由于采用上述方案，本专利技术与现有技术相比，生产工序简捷，生产效率高，所生产出的复合棒两金属间具有牢固的结合界面和完整的冶金结合状态，结合强度高，同时能满足耐腐蚀性能和导电性能，使用性能稳定，显著降低制造成本，成倍提高设备的运行寿命。经抽取不锈钢包铜芯复合棒50支进行PT着色检测合格率达99％，UT超声波探伤结合率≥98％，界面电阻R为10-7.cm-2数量级。附图说明图1是钛/铜双金属全包覆复合棒的结构示意图。图2是不锈钢/铜双金属全包覆复合棒的结构示意图。图3是包覆金属管/铜双金属爆炸焊接装配示意图。图4是本专利技术复合棒制造过程流程示意图。图5是本专利技术轧制不锈钢/铜双金属全包覆复合金属棒采用箱形孔型系统示意图。具体实施例方式对包覆金属管6，对其内表面进行除油清洗、清洁刷新；对纯铜棒4进行校直与表面刷新处理；把经过处理的包覆金属管和纯铜棒按图3安装组配在起爆装置的底座8上，使包覆金属管内壁与纯铜棒之间具有0.5mm-25mm的爆炸间隙5；在包覆金属管和纯铜棒的顶部堵上顶头3；在底座上安装圆形药包7，使包覆金属管和纯铜棒及顶头置于圆形药包内；在圆形药包内均匀地布入炸药2，并插入电雷管1，其径向炸药厚5mm-80mm；然后引爆电雷管，瞬间实现包覆金属管与纯铜棒两种金属的爆炸复合连接；接着对爆炸复合连接复合棒在温度600℃-1000℃的范围内通过一系列断面面积遂道次减小的箱形孔型轧制或机加工，获得断面为扁形、圆形、矩形及多种规格的复合棒；最后对复合棒表面进行精整处理制成成品。也可根据用户的要求，对爆炸复合连接后的复合棒，直接对其进行表面精整制成成品。上述底座是置于水平地面9上。实施例1以钛管为包覆金属管，壁厚3mm，并对其表面进行除油清洗，清洁刷新；选直径Φ40mm的纯铜棒，对其校直和表面刷新处理；然后按图3进行安装组配把经过处理的包覆钛管和纯铜棒安装在起爆装置的底座上，使包覆钛管内壁与纯铜棒之间具有2mm爆炸间隙；在包覆钛管和纯铜棒的顶部堵顶头；在底座上安装圆形药包，使包覆钛管，纯铜棒及顶头置于圆形药包内；在圆形药包内均匀地布入硝酸铵/NaCl混合炸药，并插入电雷管，径向炸药厚25mm；引爆电雷管，瞬间实现包覆钛管与纯铜棒两金属的爆炸复合连接，其结合界面成波状线结合，结合强度达100MPa-280MPa；接着对爆炸复合棒坯在温度700℃通过一系列断面面积逐道次减小的箱形孔型轧制，经过三道次平轧，一道次立轧，获得11mm×50mm×Lmm的矩形断面的全包覆钛/铜芯复合棒；对复合棒进行表面精整处理，制成成品，PT着色检测合格，UT探伤结合率98％，结合界面电阻R为15.10×10-7Ω.Gm-2。实施例2选壁厚3mm的310S不锈钢管为包覆金属管，并对其内表面进行除油清洗，清洁刷新；选直径Φ38mm的纯铜棒，对其校直和表面刷新处理；然后按图3进行安装组配，要求不锈钢管内壁与纯铜棒之间具有2.5mm爆炸间隙；使用2号岩石铵锑/木粉/NaCl混合炸药，径向炸药厚27mm，引爆电雷管，以2200m/S爆炸速度进行爆炸复合连接；获得310S不锈钢/铜芯双金属复合棒坯，其界面结合强度达180MPa-280MPa；按图5所示的箱形孔形轧制，在温度900±10℃经过三道次平轧，一道次立轧，轧制成20mm×46mm×1225mm的两侧面扁形弧度半径为11mm-12mm的扁形断面的全包覆310S不锈钢/铜芯复合棒；对复合棒进行表面精整处理，制成成品。实施例3选壁厚2.8mm的铬镍不锈钢管，并对其内表面进行除油清洗，清洁刷新；选直径Φ50.5mm的纯铜棒，对其校直和表面刷新处理；然后按图3进行安装组配；要求铬镍不锈钢管与纯铜棒之间具有3mm爆炸间隙；使用2号岩石铵锑/木粉/NaCl混合炸药，径向炸药厚30mm，引爆电雷管，以2800m/S爆炸速度进行爆炸复合；获得剪切强度为200MPa-280MPa的铬镍不锈钢/铜芯双金属全包覆复合棒坯；按图5所示的箱形孔形轧制，轧制温度850±10℃，获得扁形断面的铬镍不锈钢/铜芯双金属全包覆复合棒坯，经表面精整处理，制成成品。其不锈钢层厚度均匀，表面质量均满足要求，产品的再焊接也达到了加工要求。实施例4取牌号为TA2工业纯钛管，壁厚1mm和牌号T2的紫铜棒，分别对紫铜棒和纯钛管进行表面清洁处理和化学处理，然后按图3进行安装组配，使工业纯钛管与紫铜棒爆炸间隙控制在0.6mm，炸药厚10mm，起爆炸药，获得钛覆层厚度为1.2mm的圆形复合棒坯，孔型采用附图5的箱形孔型进行轧制，加热制度610℃/20min，最后获得尺寸规格为10mm×30mm×Lmm矩形断面的复合棒产品，其复合层厚度均匀性与表面质量均满足应用要求，产品的再焊也达到了加工要求。实施例5选取壁厚1.1mm的工业纯钛管与直径为φ32mm紫铜棒，分别进行表面清洁处理和化学处理，然后按图3进行安装组配，要求工业纯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高文柱，张卫国，汪洋，孔宪平，周金波，马东康，
申请(专利权)人：西部金属材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：