[发明专利]一种航天航空电缆用铜包铝合金复合导体及加工工艺

说明书

本发明涉及一种航天航空电缆用铜包铝合金复合导体及加工工艺。铜包铝合金复合导体包括铜和铝合金，铝合金的化学成分的重量百分比为：0.03%≤硅≤0.15%、0.5%≤铁≤1.0%、0.05%≤锌≤0.1%、0.1%≤铜≤0.3%、0.05%≤镁≤0.1%、0.001%≤硼≤0.04%，0.2%≤稀土≤0.5%，其余为铝；铜包覆在铝合金材料外表面，铜是低氧铜，铜与铝合金材料的体积比为38%～42%；其加工工艺包括铝合金铸造、铜包铝合金水平连铸、拉线、退火、绞合五个工序，本发明产品具有高电导率，高抗拉强度、加工成导体稳定性好的优点，因而有较广的应用范围。

技术领域

本发明涉及铜包铝合金复合导体领域，特别涉及一种航天航空电缆用铜包铝合金复合导体及加工工艺。

背景技术

随着航空航天系统的飞速发展，对航天航空用设备要求不断提高，对各种航空航天用电线电缆轻量化要求也越来越高，但目前市场上航天航空用电缆由于使用镀锡铜、镀银铜、铜合金等导体，相比较于铜包铝合金导体电缆整体重量较高，同时目前较常用的铜包铝合金导体，电阻较大且抗拉强度较低，无法满足大多数情况下对导体性能的使用要求。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明以减低导体线芯重量为目标，提供了一种在尽量不影响线芯加工性能及电性能的情况下降低线芯重量和成本的航天航空电缆用铜包铝合金复合导体。

本发明的技术方案是：一种航天航空电缆用铜包铝合金复合导体，包括铜和铝合金材料，所述的铜是低氧铜，所述铜包覆在铝合金材料外表面，所述铝合金材料中的微量化学元素包括：硅、铁、锌、铜、镁、硼，其特征在于：所述铝合金材料中的微量化学元素还包括稀土元素；

所述铝合金材料的化学成分的重量百分比为：0.03%≤硅≤0.15%、0.5%≤铁≤1.0%、0.05%≤锌≤0.1%、0.1%≤铜≤0.3%、0.05%≤镁≤0.1%、0.001%≤硼≤0.04%，0.2%≤稀土≤0.5%，其余为铝；

所述铜与铝合金材料的体积比为38%～42%。

一种航天航空电缆用铜包铝合金复合导体的加工工艺，包括铝合金铸造、铜包铝合金水平连铸、拉线、退火、绞合五个工序；其特征在于，五个工序分别如下：

工序一：铝合金铸造：根据所述铝合金配方进行调配铸造加工，在750℃条件下制成铝熔体；

工序二：铜包铝合金水平连铸，即在氩气保护气体环境中水平连铸铜构成铜管，并将工序一制得的铝熔体通过芯管同步浇入铜管内连铸铝芯，在610℃条件下通过铝熔体与铜管之间的复合作用使铜管与铝芯实现冶金结合，获得铜包铝复合材料；

工序：拉线即拉拔：将工序二所获得的铜包铝复合材料使用拉拔机进行拉拔，拉拔时将拉拔机的塔轮浸泡在润滑液中，使用不同型号的模具，先大后小，先后经过大拉机、中拉机、小拉机，最终得到所需尺寸的铜包铝合金复合材料线材；

工序：退火镀锡工序：将工序三所获得的铜包铝复合材料线材通过退火管内加温、退火，再通过冷却、烘干、镀锡、收线工序完成镀锡，所述退火管内的温度分三段，三段温度分别为410℃、400℃、390℃，所述冷却水是常温水，所述的烘干温度200℃，所述镀锡温度为270℃，退火镀锡速度为120-150m/min；

工序：将工序所获得的铜包铝复合材料经过高速绞线机进行绞合完成铜包铝合金复合导体的制备；

所述工序中的加温、退火工序采用了一套酒精注射器装置进行加温、退火， 所述酒精注射装置包含一个导气管 、一个带阀门的漏斗 、一个酒精罐 、一个液位计 、导液管 、注液嘴 若干；

所述导液管 一端通过数根导液管支管 与数个注液嘴 连接，导液管 另一端通过开关阀门 与酒精罐 底端连接，在酒精罐 上分别设有导气管 、带阀门的漏斗 和液位计 ；