[发明专利]电缆用铜包铝复合棒材的制备方法

摘要

本发明公开了一种铜包铝复合棒材的制备方法，涉及金属材料的制备方法技术领域。所述方法首先通过立式离心运动及电磁约束实现铜管的成型及定向凝固组织的形成，铜管材从底部至顶部建立起温度梯度，然后停止离心运动，提起芯型电磁约束器，再次布置热偶，缓慢浇铸铝液，控制浇铸速度与温度分布，保持浇铸铝液定向凝固。当铝液浇铸凝固完成后即可形成铜包铝复合棒材。可以通过离心速度及内部电磁约束力来实现铜包铝复合棒材中铜与铝的比例。所述方法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。

主权项

1.一种电缆用铜包铝复合棒材的制备方法，其特征在于包括如下步骤：首先将原料铝装至铝熔炼炉（301）中，将铜装至铜熔炼炉（201）中，然后分别开启铝熔炼炉感应线圈（304）和铜熔炼炉感应线圈（204），对铝熔炼炉（301）和铜熔炼炉（201）加热，通过第三热电偶（19）及第四热电偶（20）测量炉体（1）中的温度，将第一热电偶（12）通过热偶导向筒（11）插入上盖外浇口组件（10）的铜熔体测温半环槽（21）中；待达到两种熔体的浇铸温度后，给炉体（1）底部的水冷盘（6）通循环水，开启离心电机（17），使得离心铸型管（5）转动，开启芯型电磁排斥器（7），达到设置转速后，驱动第一铜熔炼炉吊杆（202）和第二铜熔炼炉吊杆（203） 旋转铜熔炼炉（201），将铜熔体通过由芯型电磁排斥器（7）上的浇口内圆台（701）及上盖外浇口组件（10）上的浇口杯外型环（1001）组成的环状浇口进行浇铸，将铜熔体浇入离心铸型管（5）中，当第一离心驱动杆（14）与第二离心驱动杆（16）之间的称重系统（15）显示达到设置重量后停止浇铸；由于离心铸型管（5）的离心运动及芯型电磁排斥器（7）内的芯型电磁感应线圈（703）的电磁约束力的作用，形成铜熔体管；控制下加热器（8）、中加热器（9）以及上加热器（28）的加热功率，使离心铸型管（5）中铜熔体开始从底部向顶部定向凝固；待第一热电偶（12）测量的温度低于铜的熔点40℃‑50℃时，保持下加热器（8）、中加热器（9）以及上加热器（28）的加热功率不变；关闭芯型电磁排斥器（7），并通过芯型电磁排斥器运动杆（18）将其提起至最高位置；同时关闭离心电机（17），待离心铸型管（5）停止转动后，通过离心杆位置仪（24）确定炉体底部的第五热电偶（25）及第六热电偶（26）的位置，然后插入第二热电偶（13）至铝熔体测温半环槽（22）内，插入第五热电偶（25）及第六热电偶（26）至离心铸型管（5）的离心铸型管电偶进入槽中；将铝熔体通过上盖外浇口组件（10）上的浇口杯外型环（1001）进行浇铸，将铝熔体浇入铜管中；通过第二热电偶（13），第五热电偶（25）及第六热电偶（26）检测离心铸型管（5）中的温度，控制下加热器（8）、中加热器（9）和上加热器（28）的功率，使得铝熔体开始从底部向顶部定向凝固，完成所述铜包铝复合棒材的制备。