复合坯料压铸成型工艺.pdf

本发明的复合坯料压铸成型工艺流程如下：(1)清理后的配套铜、铝管在缩管机1上缩管复合，在315t四柱液压机2上压制成复合母排雏形，并按预定位置在母排加热组装架3上排列。(2)设定母排自动控温加热炉4内温度为接近铝芯的液相线温度(≥515℃)。确认热电偶显示温度达到设定温度时，工件推料机依次将母排自动控温加热炉4上的复合母排坯料推进炉内加热。(3)在三辊平轧机5上进行循环往复的轧制。(4)复合排坯料送入母排退火炉6，炉内填冲惰性气体进行低温退火。(5)在母排拉拔控制线7上对退火的复合排采用钨钢材质的母排外形模具精致拉拔，完成此工序后的母排即为所需复合电力母排成品。

1、  一种复合坯料压铸成型工艺，其特征是采用的工艺流程如下：
a.清理有间隙配合关系的外径铜管、内芯铝管；把清理完毕的配套铜、铝管在缩管机1上进行缩管复合，消除两管之间的间隙；将铜、铝复合管在315t四柱液压机2上压制成复合母排雏形；按预定位置整齐的在母排加热组装架3上排列复合母排坯料；
b.开启母排自动控温加热炉4，确认热电偶显示温度达到设定温度时，把母排自动控温加热炉4上的复合母排坯料由工件推料机依次推进炉内。当首先加热的复合母排坯料达到预定的加热时间时，由母排接料机承接出复合排坯料转至下道工序，此时复合排中的铝芯接近熔融状态，按此操作规范循环进料、加热、出料；
c.由上道工序转来的复合排坯料瞬时由母排输送轨道输入调整好参数的三辊平轧机5进行循环往复的轧制；
d.轧制完毕的批量复合排坯料送入母排退火炉6，冲入惰性气体进行低温退火；
e.在母排拉拔控制线7上对退火的复合排采用钨钢材质的母排外形模具精致拉拔，完成此工序后的母排即为所需复合电力母排成品。

2、  根据权利要求1所述的复合坯料压铸成型工艺，其特征是：所述母排自动控温加热炉4炉内设定温度为接近铝芯的液相线温度(≥515℃)。

3、  根据权利要求1所述的复合坯料压铸成型工艺，其特征是：所述三辊平轧机5轧制速度为控制为10-30m/min，单次厚度压下量控制在10％-25％，具体为13mm厚度的坯料经5次轧制后下降至6.5mm，轧辊运行速度、厚度变化参数均由液晶屏直观显示。

4、  根据权利要求1所述的复合坯料压铸成型工艺，其特征是：所述母排退火炉6退火温度为250-450℃，退火时间2.0-3.0h。

复合坯料压铸成型工艺
技术领域
本发明涉及机械设施中的一种复合坯料压铸成型工艺，适用于高性能铜铝复合导电母排加工过程中的坯料压铸成型，属于金属冶金技术领域。
背景技术
母线槽导体的材质为铜质和铝质。随着国际市场电解铜价格的不断上涨，铜质导体母线槽的生产成本相应地增高，给用户带来了极大的经济负担。但铝质导体母线槽性能的局限性使用户在设计和使用中陷入瓶颈状态。在单一材料难以满足用户实际使用要求的时候，将具有不同性能材料复合在一起，以提高其综合使用性能的复合材料日益受到重视。铜铝复合连铸导电母排正是基于这些使用要求下发明的新型导电材质，其具有导电性能好、密度小、成本低等优点。但如何使两种材质有机的复合，提高其综合性能是国际材料领域的重要研究方向之一。目前可见报道的复合导电母排生产方法有以下两种：(1)采用外径为铜管内芯为铝管的间隙配合方法，经缩管、拉拔、校平、校直成所需外形尺寸的单根复合母排；(2)清理壁厚均匀的铜管，然后在铜管内壁涂敷一层保护层，在惰性气体的保护下，对铜管进行加热，紧接着在其内浇注熔融金属铝液。将得到的坯料进行轧制、校平、校直成所需外形尺寸的单根复合母排。上述制备铜铝复合母排的方法均存在质量一致性低、稳定性差、生产成本较高等缺点。鉴于这种情况，作为国内同行业名列前茅的生产母线槽的企业，我公司通过不断地探索与实践，发明出新型铜包铝坯料压铸成型方法，形成全新的铜铝复合导电材料生产工艺。该连铸坯料为高质量铜包铝复合电力母排提供高效制备的途径，为高性能复合材料的广泛使用提供工艺保障。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种铜包铝复合坯料的压铸加工工艺，可生产出高质量、高性能的铜包铝复合导电母排，具有工艺流程短、生产效率高等优点。
为解决其技术问题，在生产过程中采用的工艺流程如下：
(1)、清理有间隙配合关系的外径铜管、内芯铝管；把清理完毕的配套铜、铝管进行缩管复合，消除两管之间的间隙；将铜、铝复合管在315t四柱液压机上压制成复合母排雏形；按预定位置整齐的在母排加热支架上排列复合母排坯料；
(2)、开启母排加热炉：炉内设定温度为接近铝芯的液相线温度(≥515℃)。确认热电偶显示温度达到设定温度时，把加热支架上的复合母排坯料由工件推料机依次推进炉内。当首先加热的复合母排坯料达到预定的加热时间时，由母排接料机承接出复合排坯料转至下道工序(此时复合排中的铝芯接近熔融状态)，按此操作规范循环进料、加热、出料；
(3)、由上道工序转来的复合排坯料瞬时由母排输送轨道输入调整好参数的三辊平轧机进行循环往复的轧制：轧制速度为控制为10-30m/min，单次厚度压下量控制在10％-25％(即13mm厚度的坯料经5次轧制后下降至6.5mm左右)，轧辊运行速度、厚度变化参数均由液晶屏直观显示；
(4)、轧制完毕的批量复合排坯料送入母排退火炉，冲入惰性气体进行低温退火，退火温度为250-450℃，退火时间2.0-3.0h；
(5)、对退火的复合排采用钨钢材质的母排外形模具精致拉拔，完成此工序后的母排即为所需复合电力母排成品。
本发明的有益效果在于：
(1)首创四柱液压机对复合铜、铝管进行压制，可确保压制后的坯料尺寸均匀、精确，为PLC母排自动进料机构提供保障；(2)其次本发明中的复合母排加热炉为技术重点，炉内循环的热风装置可保证不管复合母排坯料尺寸发生何种变化，其铝芯达到熔融状态的时间都能保持在同一时间段，为生产各种规格的铜铝复合电力母排提供良好的工艺支持；(3)改变铜、铝管尺寸规格、铜层比例、拉模尺寸，可生产不同规格、厚度的铜铝复合电力母排；(4)整套工艺流程缩管、压铸、加热、平轧、退火、拉拔均易实现连续生产，自动化程度高，因而提高了生产效率、降低了生产成本；(5)本发明中所采用的工艺无环境污染、节能环保。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
图中：1、缩管机                2、四柱液压机      3、母排加热组装架
      4、母排自动控温加热炉    5、三辊轧机        6、母排退火炉
      7、母排拉拔控制线
具体实施方式
如图所示，本发明采用的工艺流程如下：
(1)、清理有间隙配合关系的外径铜管、内芯铝管；把清理完毕的配套铜、铝管在缩管机1上进行缩管复合，消除两管之间的间隙；将铜、铝复合管在315t四柱液压机2上压制成复合母排雏形；按预定位置整齐的在母排加热组装架3上排列复合母排坯料；
(2)、开启母排自动控温加热炉4，炉内设定温度为接近铝芯的液相线温度(≥515℃)。确认热电偶显示温度达到设定温度时，把母排自动控温加热炉4上的复合母排坯料由工件推料机依次推进炉内。当首先加热的复合母排坯料达到预定的加热时间时，由母排接料机承接出复合排坯料转至下道工序(此时复合排中的铝芯接近熔融状态)，按此操作规范循环进料、加热、出料；
(3)、由上道工序转来的复合排坯料瞬时由母排输送轨道输入调整好参数的三辊平轧机5进行循环往复的轧制：轧制速度为控制为10-30m/min，单次厚度压下量控制在10％-25％(即13mm厚度的坯料经5次轧制后下降至6.5mm左右)，轧辊运行速度、厚度变化参数均由液晶屏直观显示；
(4)、轧制完毕的批量复合排坯料送入母排退火炉6，冲入惰性气体进行低温退火，退火温度为250-450℃，退火时间2.0-3.0h；
(5)、在母排拉拔控制线7上对退火的复合排采用钨钢材质的母排外形模具精致拉拔，完成此工序后的母排即为所需复合电力母排成品。