[发明专利]一种铜合金发热丝的制备工艺

说明书

本发明一种铜合金发热丝的制备工艺。该铜合金发热丝的各个组分的质量百分数为：Sn：0.5～1.5wt％，P：0.001～0.5wt％，余量为Cu和不可避免的杂质。制备工艺为：按照设计组分进行原材料准备，进行真空熔炼，得到铜合金母体；对铜合金母体进行拉拔，热处理，得到铜合金盘拉线；对铜合金盘拉线进行中拉连退，即得到电导率为15‑45％IACS；强度为400‑1000MPa；伸长率15‑50％，直径为0.1‑1.6mm的铜合金发热丝。本发明所使用的制备工艺过程简单、设备适用性强、非常有利于工业化生产。同时铜合金发热丝同时兼顾了较宽的电阻率范围、较宽的丝材线径范围及较高的强度、较好的布线性能。

技术领域

本发明属于铜合金领域，尤其涉及一种铜合金发热丝的制备工艺。

背景技术

随着地毯加热线及汽车加热丝的不断发展，其对发热丝的强度及抗弯折能力的要求越来越高；同时由于所使用的领域不同，也要求现有的发热丝能够通过降低电阻率从而达到更高的布线密度。传统的高电阻电热合金电热丝主要分为铁-铬-铝和镍－铬－(铁)两大系列。这类合金广泛用于制作工业加热设备和民用加热器具。但是已经不能满足上述发热丝的需求。同时传统的低电阻合金丝，如铜镍合金，亦无法同时兼顾较高的强度以及较好的机械性能。

发明内容

本发明公开了一种铜合金发热丝的制备工艺，以解决现有技术的上述技术问题以及其他潜在问题中的任意问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铜合金发热丝的制备工艺，所述工艺具体包括以下步骤：

S1)制备铜合金母体；

S2)对S1)得到的铜合金母体进行拉拔，再进行热处理，得到铜合金盘拉线；

S3)对S2)得到铜合金置于盘拉线进行中拉连退，即得到直径为0.1-1.6mm的铜合金发热丝。

进一步，所述铜合金母体的各个组分的质量百分数为：Sn：0.5～1.5wt％，P：0.001～0.5wt％，余量为Cu和不可避免的杂质。

进一步，所述S1)的具体工艺为：

S1.1)按照设计比分别称取铜、磷和锡，先将铜投入至真空下引熔炼炉的坩埚内，将锡和磷各自放在料斗内；

S1.2)在真空环境中待铜熔化后，先加入占磷总质量的5-20％的磷加入坩埚内进行熔体脱氧，脱氧充分后加入剩余的磷，以及锡，继续精炼，精炼完成后静置，得到铜合金母体。

进一步，所述S2)的具体为：

S2.1)对S1)得到的铜合金母体采用下引连铸，经过结晶器及二次冷却后牵出铜合金发热丝的线坯；

S2.2)使用倒立式盘拉机对S2.1)得到的下引线坯进行7-15道次的模具拉拔；

S2.3)在氮气保护下的采用中低温退火，冷却后得到铜合金发热丝。

进一步，所述中低温退火的工艺为：退火温度为300℃-550℃，保温时间为15-120min。

进一步，所述S3)中的拉连退工艺：使用中拉连退中的连退工艺对S2)得到铜合金盘拉线进行多模连续拉拔，所述多模连续拉至使用的模具数为3-13个，所述中拉连退中的连退工艺为退火拉拔，拉拔速度为100-1000m/s。

进一步，所述工艺制备得到铜合金发热丝的电导率为15-55％IACS，强度为400-1000MPa，伸长率15-50％。

进一步，所述铜合金母合金各个组分的质量百分数为：Sn：1.0wt％，P：0.001wt％，余量为Cu和不可避免的杂质。

进一步，所述铜合金母合金各个组分的质量百分数为：Sn：1.5wt％，P：0.001wt％，余量为Cu和不可避免的杂质。