[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

权利要求书

1.一种航天航空电缆用铜包铝合金复合导体，包括铜（1）和铝合金材料（2），所述的铜（1）是低氧铜，所述铜（1）包覆在铝合金材料（2）外表面，所述铝合金材料（2）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（2）中的微量化学元素还包括稀土元素；

所述铝合金材料（2）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（1）与铝合金材料（2）的体积比为38%～42%。

2.根据权利要求1所述的一种航天航空电缆用铜包铝合金复合导体，其特征在于：所述铝合金材料（2）的化学成分的重量百分比为：硅0.10%、铁0.8%、锌0.06%、铜0.2%、镁0.05%、硼0.02%，稀0.4%，铝98.37%。

3.一种采用权利要求1所述的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（1）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；

工序三：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（9）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（9）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（3）、一个带阀门的漏斗（4）、一个酒精罐（5）、一个液位计（6）、导液管（7）、注液嘴（8）若干；

所述导液管（7）一端通过数根导液管支管（7-1）与数个注液嘴（8）连接，导液管（7）另一端通过开关阀门（7-2）与酒精罐（5）底端连接，在酒精罐（5）上分别设有导气管（3）、带阀门的漏斗（4）和液位计（6）；

使用时，将空压机与导气管（3）连接，将数个注液嘴（8）分别连接在退火管（9）的进液口上；通过漏斗（4）将酒精注入所述酒精罐（5）内，液位计（6）控制酒精液面，利用空压机气压挤压酒精，酒精依次通过导液管（7）、数根导液管支管（7-1）和数个注液嘴（8）分别进入退火管（9）中，进入退火管（9）中的酒精在退火管（9）内410℃、400℃、390℃三段温度的作用下形成酒精蒸汽，不断产生的酒精蒸汽流将退火管（9）内空气从退火管（9）的进线口处排出，使得在尽量降低氧浓度状态下对铜包铝复合材料线材实现加温、退火工序，一方面使铜包铝复合材料线材表面避免氧化，另一方面还可以洗去上一工序铜包铝合金线材表面残留的润滑液，保证铜包铝复合材料在退火后晶格重排整齐且表面干净，为后续镀锡做好准备。