[发明专利]铜包稀土铝合金扁线或排线及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于导电材料技术领域，特别涉及一种铜包稀土铝合金扁线及其生产方法。 

背景技术

国外工业发达国家，自上世纪六、七十年代开始广泛使用包覆法生产铜包铝、铜包钢等双金属复合线材。美国、日本等国已形成规模巨大的产业，各自拥有具有一定特色的专利技术。例如：  美国科普维公司应用自有专利技术生产铜包铝线，在1997年以前该公司的铜包铝线占据了国内主要市场；又如，日本藤仓电线株式会社，七十年代就研制开发复合线材，该公司生产的直径很小的铜包铝电磁线，至今还占领着国内电子行业的市场。 

为了节约铜资源及降低线材生产成本，我国在上世纪60年代末曾尝试以纯铝线代替纯铜线，但是由于铝的物理特性造成电能损耗大、信号衰减幅度大等弊端，不久就恢复到纯铜时代。自70年代我国开始研制双金属复合线的生产设备与工艺。较为普遍的为套管拉拔法，由于其设备与工艺的局限性，产品的性能质量较差，不能连续生产。 

直到九十年代末，采用“包覆焊接拉制法”专利技术为代表的铜包铝线加工工艺，才使得我国双金属复合线材具有了批量投放市场的能力。铜包铝新材料产业通过持续的技术研发，进入了规模化生产阶段，成功地实现了“替代铜线”、“替代进口”两方面跨越。 

在研制新型变压器时对铜包铝扁线或排线提出了新的要求，传统的铜包铝扁线或排线的抗拉强度及电阻率无法满足要求，造成新型变压器的抗冲击能力 无法满足设计要求，故针对市场需要，本公司人员对现有的铜包铝扁线或排线进行了改良设计。 

发明内容

本发明针对市场需要，设计了一种导电性能好，抗拉强度好，延展性好的铜包稀土铝合金扁线或排线线，另外还设计了铜包稀土铝合金扁线或排线的生产方法。 

本发明通过以下技术方案实现： 

铜包稀土铝合金扁线或排线，其由稀土铝合金芯线以及包覆在稀土铝合金芯线上的铜层组成，其特征在于：所述的稀土铝合金芯线中的铝的含量是97.6％，混合稀土的含量是0.2％～0.8％，重稀土的含量是0.5％～1.2％，轻稀土的含量是0.4％～1％，余量为杂质。 

本发明中采用上述配方制造铜包稀土铝合金扁线，我们还可以用上述配方的材料制成铜包稀土铝合金排线，铜包稀土铝合金排线可以用于各类电器件的绕组上。 

稀土是铝、镁、锌、铜等有色金属良好的净化剂、细化剂和合金剂，具有“工业味精”之称，一般只需加入千分之几，就能起到消除有害杂质的影响，细化晶粒并产生合金化的作用，从而提高材料的加工和使用性能。 

所述稀土按照其构成可以分为混合稀土、重稀土、轻稀土和单个稀土元素。 

混合稀土是目前市场上销售的任何混合稀土元素，即稀土元素混合物。 

重稀土是原子序数64-71与39元素金属，其中包括钆(Gd)、锝(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钇(Y)重稀土元素，又称钇组稀土元素。 

轻稀土是指原子序数57-63元素金属，其中包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)元素，又称铈组稀土元素。 

所述的单个稀土是指上述所有稀土元素中的单一稀土元素。 

稀土元素加入能有效的细化晶粒，提高稀土铝合金芯线的机械强度，同时还能降低铜包稀土铝合金芯线的电阻率，克服了以前加入镁元素造成的芯线的机械性能下降，电阻率增大造成导线的导线性能下降的问题。 

本发明所述的铜包稀土铝合金扁线或排线的电阻率为0.02236～0.02589Ω.mm²/M，铜包稀土铝合金扁线或排线在软态下的延伸率≥10％，在硬态下的延伸率≥1.5％，具有与纯铜导线相当的延伸率，具有较好的加工性能，另外铜包稀土铝合金扁线或排线的抗拉强度的软态最大值为270MPa，硬态最大值为355MPa，同时由于铜包稀土铝合金扁线或排线的密度均值仅为3.45g/cm³，是纯铜导线的38.8％，在线径规格与重量相同的条件下，该产品与纯铜线的长度比为2.5∶1，即生产1吨铜包稀土铝合金复合导体材料可节约1.58吨纯铜，有效的节约了铜资源，降低了下游产业产品的成本，具有重大的经济效益。 

铜包稀土铝合金扁线或排线的生产方法，所述的生产方法包括以下步骤：