[发明专利]铜包铝复合棒材的制备装置

说明书

本发明公开了一种铜包铝复合棒材的制备装置，涉及金属材料的制备装置技术领域。所述装置包括炉体，所述炉体的左上侧设置有铜熔炼炉组件，所述炉体的右上侧设置有铝熔炼炉组件，所述炉体内部的下侧设置有离心铸型管支撑，所述离心铸型管支撑上设置有离心铸型管，所述离心铸型管支撑的下侧设置有水冷盘，所述炉体内设置有芯型电磁排斥器，芯型电磁排斥器可进入离心铸型管的中心。所述装置利用铜的离心铸造及铜和铝定向凝固结合来制备铜包铝复合棒材，由于采用了铜层级铝芯的定向凝固技术，因而具有铝和铜界面结合良好且铝和铜强度高的优点。

技术领域

本发明涉及金属材料的制备装置技术领域，尤其涉及一种铜包铝复合棒材的制备装置。

背景技术

铜及铜合金由于其优异的综合机械性能和高的导电率是电缆的首选材料，但是铜的价格较高。在通信信号和电力传输过程中，电流频率很高，由于“集肤效应”，因此传递的电流主要通过电缆的表面传输。因此，为了节省材料科学家设计了铜包铝复合导线，使用较为便宜的铝在线缆的心部，表层使用铜。铜包铝线的密度是纯铜线的40％左右。目前铜包铝复合层状材料通信和电力输送等领域的应用越来越广泛。

目前铜包铝复合棒材制备方法有铸造挤压法、静液挤压法、轧制压接法和包覆焊接法等。鉴于这些方法制备铜包铝线的界面结合不强，人们又发明了充芯连铸复合法。通过铜及铝的充芯连铸实现两种元素间的相互扩散将铜和铝结合在一起。铜包铝线要求铝和铜界面结合良好，能够形成牢固的界面，其铝铜界面处不会形成很多的化合物相，影响线缆的塑形。因此非常需要开发工艺稳定，铜包铝复合棒材结合界面强的工艺方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种具有铝和铜界面结合良好且铝和铜强度高的铜包铝复合棒材的制备装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种铜包铝复合棒材的制备装置，其特征在于：包括炉体，所述炉体的左上侧设置有铜熔炼炉组件，所述炉体的右上侧设置有铝熔炼炉组件，所述炉体内部的下侧设置有离心铸型管支撑，所述离心铸型管支撑上设置有离心铸型管，所述离心铸型管支撑的下侧设置有水冷盘，所述炉体内设置有芯型电磁排斥器，芯型电磁排斥器可进入离心铸型管的中心，所述芯型电磁排斥器的外周与所述离心铸型管的内壁之间保持有距离，所述离心铸型管的外周从下到上依次设置有下加热器、中加热器和上加热器，所述离心铸型管的上端口设置有上盖外浇口组件，所述上盖外浇口组件上设置有测温环槽，与所述测温环槽相对的炉体内壁上对称的设置有两个热偶导向筒，所述热偶导向筒内分别设置有一个第一热电偶和第二热电偶，所述第一热电偶和第二热电偶用于测量离心铸型管内相应金属的温度，所述离心铸型管支撑的下底面设置有第一离心驱动杆，所述第一离心驱动杆的下端通过称重系统与第二离心驱动杆的上端连接，所述第二离心驱动杆的下端延伸至所述炉体外，且所述第二离心驱动杆的下端设置有离心电机，所述离心电机通过所述离心驱动杆驱动所述离心铸型管转动，进而所述离心铸型管带动所述上盖外浇口组件转动，所述炉体的上侧设置有芯型电磁排斥器运动杆，所述芯型电磁排斥器运动杆的一端位于所述炉体外，另一端与所述芯型电磁排斥器固定连接。

进一步的的技术方案在于：所述铜熔炼炉组件包括铜熔炼炉、第一铜熔炼炉吊杆、第二铜熔炼炉吊杆、铜熔炼炉感应线圈以及铜熔炼炉保温层，所述铜熔炼炉感应线圈位于所述铜熔炼炉的外周，所述铜熔炼炉保温层将所述铜熔炼炉感应线圈覆盖并与所述铜熔炼炉固定连接，所述第一铜熔炼炉吊杆和第二铜熔炼炉吊杆的一端位于所述炉体外，所述第一铜熔炼炉吊杆和第二铜熔炼炉吊杆的另一端位于所述炉体内，且与所述铜熔炼炉保温层或铜熔炼炉固定连接，通过操作所述第一铜熔炼炉吊杆和第二铜熔炼炉吊杆使所述铜熔炼炉倾斜，进行铜熔体的倾倒，所述炉体的左上侧设置有第三热电偶，所述第三热电偶用于测量炉体中的温度。