[发明专利]不锈钢包覆碳钢的双金属复合丝及其生产方法

说明书

本发明涉及一种双金属复合丝及其生产工艺，尤其是一种不锈钢包覆碳钢的双金属复合丝及其生产工艺。

在我国，铜、铬、镍等金属资源贫乏，因此，铜、铬、镍等金属制品是非常贵重的，为了降低以上所述金属制品的成本及解决资源日趋匮乏的问题，人们已研制出多种替代产品，如用铜包钢、铜包铝复合导线替代纯铜导线等，节约了大量的铜金属。专利申请号为98112410、名称为“一种铜铝复合导线及生产工艺”的专利申请技术，便公开了一种可替代铜的复合导线及生产工艺，所公开的铜铝复合导线是由铜外层和铝芯冶金结合为一体的，其生产工艺是将充分退火的铜管(带)和铝棒(条)接触表面除去钝化层后，采用套管法或包覆焊接法将铝棒包覆在铜层内，制成铜铝复合坯料，再用冷加工和热加工的办法包括拉伸、挤压或轧制，使坯料变形，其中道次加工中须进行中间退火，退火温度为450～600℃，退火时间为20分钟～2小时，即退火是用几百度的温度加热、慢速冷却的方式。现有技术虽然解决了替代纯铜导线的问题，但是，到目前为止，现有的工艺还无法生产出可替代不锈钢丝的替代品，不锈钢丝是现代化工业市场上不可缺少的原材料，许多耐腐蚀、防氧化的丝网金属制品都用不锈钢丝来制造，由于没有替代品，而不锈钢丝价格昂贵，因而其使用受到限制。

本发明的目的是提供一种具有不锈钢的一切表面功能，可代替不锈钢丝制作许多丝网制品的不锈钢包覆碳钢的双金属复合丝及其生产工艺。

本发明的技术解决方案是：一种不锈钢包覆碳钢的双金属复合丝，由碳钢芯线1和均匀包覆在碳钢芯线1上的不锈钢包覆层2构成，二者界面冶金结合。

所述不锈钢包覆层2与碳钢芯线1的体积比可为10～25∶90～75。

一种不锈钢包覆碳钢的双金属复合丝的生产工艺，包括如下步骤：对碳钢钢丝和不锈钢带进行表面处理；用不锈钢带包覆碳钢钢丝，形成线坯；多道次拉拔线坯并进行多次中间退火；所述的中间退火加热温度为1000～1100℃，冷却速度为20～50℃/sec。

所述的多道次拉拔为采用逐渐减少道次变形量的拉拔工艺，从道次变形量为20～25％逐渐减少为10～15％。

所述的不锈钢包覆碳钢钢丝形成线坯为在氩气保护下，将不锈钢带沿纵向包覆碳钢钢丝，采用钨极氩弧焊焊接纵缝。

所述的对碳钢钢丝和不锈钢带进行表面处理为选择优质碳素结构钢，确定碳钢钢丝的直径；将碳钢钢丝进行退火处理后放在金属清洗剂中清洗，去除表面油脂；将去除油脂的碳钢钢丝放入10～15％的盐酸水溶液的酸洗槽中酸洗，除去表面氧化皮矫直和刷洗；将不锈钢带裁剪成所需的宽度后放在金属清洗剂中清洗，去除表面油脂；将不锈钢带的包覆面进行刷洗。

本发明克服了现有技术中的技术偏见，退火为高温度、快速冷却的方式。用本发明工艺生产的不锈钢包覆碳钢的双金属复合丝是由碳钢芯线和均匀包覆其表面的不锈钢包覆层所构成，不锈钢与碳钢的界面采用固相复合技术以形成牢固的冶金结合，不锈钢包覆丝成品直径在0.2～3mm之间，具有不锈钢的一切表面功能，可代替不锈钢丝制作许多丝网金属制品，节省大量铬、镍等贵重金属，成本大为降低。

图1为本发明实施例的横截面示意图。

图2为本发明实施例的生产工艺流程图。

下面将结合附图及本发明的具体实施例对本发明做进一步的描述。如图1所示：碳钢芯线1可选用直径为4.5mm、钢号为10钢的优质碳素结构钢钢丝和不锈钢包覆层2可选用厚度为0.35mm、钢号为1Cr18Ni9Ti的奥氏体不锈钢带为原材料，按图2所示工艺生产。如图2所示：

(1)碳钢芯线的前处理

①根据不锈钢包覆丝的力学性能要求，选择不同含碳量的优质碳素结构钢；根据所生产的不锈钢包覆丝的线坯直径，确定碳钢钢丝的直径。一般应使碳钢钢丝直径较不锈钢包覆层的内径小0.5mm，本发明实施例所选用的即是直径为4.5mm、钢号为10钢的优质碳素结构钢钢丝。

②将碳钢芯线进行退火处理，以降低强度、提高伸长率和断面收缩率。

③将退火后的碳钢芯线在金属清洗剂槽中清洗，去除表面油脂。

④将去除油脂的碳钢芯线放入10～15％的盐酸水溶液的酸洗槽中酸洗，除去表面氧化皮。

⑤酸洗后的碳钢芯线放在生产线的料架上，经过矫直和刷洗(彻底清除表面氧化物)后进入现有的氩气保护的包覆焊接装置中。

(2)不锈钢带的前处理

①根据产品所要求的不锈钢包覆层的体积比及线坯直径，确定不锈钢带的厚度及宽度。将不锈钢带裁剪成所需的宽度，放在生产线的料架上。

②将不锈钢带在金属清洗剂槽中清洗，去除表面油脂。