[发明专利]一种铜铝复合圆棒在线旋转感应退火方法及设备

说明书

本发明提供了一种铜铝复合圆棒在线旋转感应退火方法及设备，包括以下步骤：校直；选择合适的感应线圈；中心线调整，根据来料线径，调整感应线圈、导向套、光电感应器、压下辊位置，使其中心线一致，保证材料能顺利通过感应退火，PLC指令能自动准确传送；上料，将校直后的铜铝复合圆棒放置在上料台上，经过PLC指令控制机器手臂完成上料；工艺参数设置；退火，启动电源完成铜铝复合圆棒在线旋转感应退火；卸料、包装，退火完成。本发明所设计的工艺路线的工艺可行性及产品稳定性很高，热处理后产品质量稳定，经金相实验组织观察，热处理金相组织满足设计技术要求，极大地提高了产品成材率。

技术领域

本发明属于机械领域，具体地说涉及一种铜铝复合圆棒在线旋转感应退火方法及设备。

背景技术

铜和铝都是良好的导体材料，在电力、电子、电器等领域具有非常广泛的应用。地壳中铜含量占0.01%，随着铜资源的不断短缺，上世纪六、七十年代就提倡“以铝节铜”的方针。铜铝双金属复合材料不仅仅具有铜材的导电导热性好的有点，同时具有铝材的质量轻、耐腐蚀、美观和经济等优点。铜铝复合材料加工方法很多，作为电力系统过渡连接金具，DL/T346标准规定，铜和铝的连接可以采用摩擦焊、闪光焊、钎焊、爆炸焊接等焊接方式或铜铝过渡复合片。铜铝复合是异种材料连接，由铜铝二元相图可知，铜和铝在固态下存在多种金属间化合物，如Cu₂Al、CuAl、Cu₉Al₄等，在焊接过程中产生的金属间化合物，对接头力学性能和导电性都有影响。

铜铝复合圆棒产品在国内输变配电领域尚属空白，近年来在高压、特高压、环网柜等电工领域具有巨大市场空间和不可替代性；用此产品开发的铜铝过渡接线端子更是具有绝对的性能优势，全面解决了电力金具领域铜铝转接部分由于铜铝之间接触电阻大而造成的安全服役问题。铜铝过渡接线端子常用于电缆末端连接和续接，能让电缆和电器连接更牢固、更安全，是建筑、冶金、化工、电力设备、电器连接等电工领域必不可少的组成部分。

铜铝复合圆棒作为新开发的一种产品，在铜铝过渡接线端子的实际转化应用过程中大受市场青睐，但是铜铝复合圆棒的热处理退火目前是制约这一技术的关键。传统的铜铝复合棒主要是通过罐式退火，但由于罐式退火保温时间长，铜晶粒在长时间的保温过程中慢慢长大，在后续的拍扁过程中容易开裂产生废品率较多，经济损失较大。长时间的加热保温也加大了产品的生产周期；此外，有通过高频感应淬火技术对铜铝复合材料实行退火处理，比如北京科技大学谢建新教授课题组的发明专利《用于铜包铝复合扁排性能调控的高频感应退火装置及工艺》，但该装置对于铜铝复合圆棒容易产生退火不均匀的现象出现，靠近线圈的部位容易过热使铜层组织过大，而远离线圈的部分出现加热温度不够起不到退火的效果。

发明内容

本发明为了解决上述问题而提供了一种铜铝复合圆棒在线旋转感应退火方法及设备。

本发明的技术方案是这样实现的：一种铜铝复合圆棒在线旋转感应退火方法，包括以下步骤：

第一步：校直，通过专用的10辊双曲线校直机校直铜铝复合圆棒，校直精度在0.1~0.15mm之间；

第二步：选择合适的感应线圈，铜铝复合圆棒直径在Φ9~Φ40mm之间，直径在Φ9~Φ16mm之间的使用内径为25mm的感应线圈；直径在Φ16~Φ24mm之间的使用内径为Φ32mm的感应线圈；直径在Φ24~Φ32mm之间的使用内径为Φ40mm的感应线圈；直径在Φ32~Φ40mm之间的使用内径为Φ48mm的感应线圈；

第三步：中心线调整，根据来料线径，调整感应线圈、导向套、光电感应器、压下辊位置，使其中心线一致，保证材料能顺利通过感应退火，PLC指令能自动准确传送；

第四步：上料，将校直后的铜铝复合圆棒放置在上料台上，经过PLC指令控制机器手臂完成上料；