專利名稱：銅包鋁復合細扁線及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種雙金屬層狀復合細導線，尤其是一種銅包鋁復合細扁線及其制備方法。
背景技術：
近年來，隨著電子信息技術的迅速發展，電子精密儀器越來越朝小型化、輕型化方 向發展，對小型精密電器中的微電機所需漆包線提出了更高的要求。銅包鋁復合細扁導 線由于充分發揮了銅優良的導電性能和鋁密度低的優勢，可以顯著減輕線圈的重量和體 積，滿足微電機漆包線的使用要求，在微型精密儀器、微型電控儀表、無線電元件以及 半導體器件等方面具有廣闊的應用前景。
目前，市場上微電機中使用的大多數都是圓形銅包鋁漆包線，多層多排方式繞制， 工藝復雜，效率低，尤其是較細的漆包線繞制線圈時，極易造成斷絲；扁平狀漆包線在 繞制方式上工藝簡單，而且相對尺寸小，槽滿率高，組成線圈時其間隙系數比圓線的好， 擁有圓形漆包線所無法比擬的優勢。
已經公開報道的銅包鋁扁線是采用將圓形銅包鋁復合導線經滾壓后通過模具拉拔 定型再淬火處理的工藝制備而成[葛成林.異型銅包鋁線及生產方法[P].中國發明專利， 申請號200510045974. 2]。這種加工工藝存在的問題有(1)制備扁線所用銅包鋁圓線坯 是由銅帶和鋁桿經機械復合后拉拔而成，在拉拔加工過程中易產生局部剝離、破肚等缺 陷，降低成品率和導電效率[胡捷.銅包鋁復合線材靜液擠壓加工工藝研究.新技術新 工藝，2001， (9): 27 28]; (2)此工藝生產的銅包鋁扁線是由拉拔到3 10mra的銅包 鋁圓線壓軋而成，扁線橫截面尺寸較大，產品的質量和性能難以滿足精密微型線圈的使 用要求。
另一種傳統的銅包鋁扁線制備工藝是采用將圓形銅包鋁復合線坯通過拉拔減徑到 一定尺寸再軋制的方法。所采用的圓形銅包鋁復合線坯的生產方法基本上都是采用專利 "一種銅鋁復合導線及生產工藝"[彭星魁. 一種銅鋁復合導線及生產工藝[P].中國發 明專利，申請號98112410. O]所公開的方法。此方法所采用的包覆焊接法屬于熱加工方 法，從包覆焊接坯料到成品，總加工率較低，需要多次退火，并且由于焊縫處的鋁在焊 接過程中承受高溫作用而損傷較大、銅/鋁界面上易生成大量的金屬間化合物，以致采 用該方法難以生產直徑0. 1 0.5mrn以下的銅包鋁復合線材；而采用常規擠壓法制備銅 包鋁線坯，由于流動的不均勻性及銅和鋁的協調變形較差等問題，易形成竹節和壁厚不 均勻等缺陷。
采用冷加工方法復合來制備包覆層厚度均勻、復合界面結合強度高的層狀復合材料 的方法中，冷靜液擠壓法具有有利于改善金屬流動的均勻性，克服常規擠壓法制備復合 線材時的各種缺陷，提高兩種材料的復合界面質量的優點，是一種制備高性能銅包鋁復 合線材的新方法。

發明內容
本發明目的在于采用冷靜液擠壓大變形制備高性能銅包鋁層狀復合線坯，結合后續 冷變形強加工(拉拔、軋制)制備銅包鋁復合細扁線，不僅可以解決目前應用中銅包鋁細 扁線不能滿足精密微型線圈使用要求的問題，而且可以簡化生產工序，降低生產成本。
本發明內容之一在于提供一種銅包鋁復合細扁線，其橫截面為扁平形，由芯鋁體及 純銅包覆層組成，純銅的包覆面積比為10% 30%，銅層的厚度均勻分布，橫截面寬度 50.50mm、厚度^0.1mm。
本發明內容之二在于提供一種銅包鋁復合細扁線的制備方法，制備方法如下-
(1) 將無氧銅管和高純鋁棒套裝，經冷靜液擠壓制成復合線坯，其中擠壓比為 27.4-61.6，擠壓模角為90。;
(2) 用20 100m/min的速度，10% 30%的道次減徑率對復合線坯進行粗拉拔加 工，控制總變形量在80% 99.99%;
(3) 低溫退火處理退火溫度為150 350°C，保溫時間10 60min;
(4) 以拉拔速度為100 200m/min，道次減徑率為5% 15%進行精拉拔加工，至 目標直徑尺寸O0.03 0.3mm，制成復合圓線；
(5) 將復合圓線進行單道次平輥軋制，制備出扁平細線，軋制速度為l 3m/min。 本發明提供的銅包鋁細扁線及其制備方法的優點在于
(1) 采用冷靜液擠壓制備銅包鋁線坯，結合后續冷變形強加工(拉拔、軋制)制備銅 包鋁細扁線，大大減少了退火次數，降低了退火溫度，甚至可以根據需要無需退火，因 此簡化了生產工序，降低了生產成本；
(2) 銅包鋁復合材料以及橫斷面為扁平結構，既有利于降低繞組的重量，而且有 利于提高線圈的槽滿率，因而有利于減小線圈的體積和重量；
(3)銅包鋁細扁線的橫截面尺寸寬度最小可達0.08mm，厚度最小可達0.02mm， 可滿足各種精密微型電器用微電機漆包線的使用要求。
具體實施方式
實施例1:
尺寸為0.50x0.022mm銅包鋁細扁線的制備。
(1) 將外徑、內徑分別為031.4mm和027.6mm的銅管、外徑①27.6mm的高純鋁 棒經化學清洗和機械打磨后套裝在一起進行冷靜液擠壓復合，擠壓比為27.4，擠壓模角 90° ,制備直徑O6.0mm的復合線坯；
(2) 用20m/min的速度、10%的道次減徑率進行多道次拉拔加工，制備直徑為 02.68mm的復合導線；
(3) 以退火溫度為35CTC，時間為60min的條件進行退火處理；
(4) 再以拉拔速度為100m/min，道次減徑率為15%進行多道次精拉拔加工，至直 徑。0.3mm;
(5) 將直徑為O0.3mm的銅包鋁圓細線以lm/min的軋制速度進行單道次平輥軋制， 制成寬3.85mm、厚0.022mm的銅包鋁復合細扁線。
實施例2:
尺寸為0.085x0.026mm銅包鋁細扁線的制備。 (1 )將外徑、內徑分別為(D31.4mm和(D27.6mm的銅管、外徑027.6mm的高純鋁 棒經化學清洗和機械打磨后套裝在一起進行冷靜液擠壓復合，擠壓比為39，擠壓模角 90°制備直徑O5.0mm的復合線坯；
(2) 用60m/min的速度、12%的道次減徑率進行多道次拉拔加工，制備直徑為 (D0.26mm的復合導線；
(3) 以退火溫度為30(TC，時間為60min的條件進行退火處理；
(4) 再以拉拔速度為100m/min，道次減徑率為6%進行多道次精拉拔加工，至直 徑①0.050mm;
(5) 將直徑為(D0.050mm的銅包鋁圓細線以lm/min的軋制速度進行單道次平輥軋 制，制成寬0.085mm、厚0.026mm的銅包鋁復合細扁線。
實施例3:
尺寸為0.060x0.020mm銅包鋁細扁線的制備。
(1) 將外徑、內徑分別為031.4mm和<D27.6mm的銅管、外徑0>27.6mm的高純鋁 棒經化學清洗和機械打磨后套裝在一起進行冷靜液擠壓復合，擠壓比為61.6，擠壓模角 90° ，制備直徑(D4.0mm的復合線坯；
(2) 用100m/min的速度、30%的道次減徑率進行多道次拉拔加工，制備直徑為 OO.lmm的復合導線；
(3) 以退火溫度為35(TC，時間為10min的條件進行退火處理；
(4) 再以拉拔速度為200m/min,道次減徑率為5%進行多道次精拉拔加工，至直 徑OO扁mm;
(5) 將直徑為(D0.030mm的銅包鋁圓細線以3m/min的軋制速度進行單道次平輥軋 制，制成寬0.060mm、厚0.02mm的銅包鋁復合細扁線。
權利要求
1、一種銅包鋁復合細扁線，其特征在于，橫截面為扁平形，由芯鋁體及純銅包覆層組成，純銅的包覆面積比為10％～30％，橫截面寬度≤0.50mm、厚度≤0.1mm。
2、 如權利要求1所述的銅包鋁復合細扁線，其特征在于，銅層的厚度均勻分布。
3、 權利要求1所述的銅包鋁復合細扁線的制備方法，其特征在于，制備步驟是-(1) 將無氧銅管和高純鋁棒套裝，經冷靜液擠壓制成復合線坯，其中擠壓比為 27.4 61.6，擠壓模角為90。;(2) 用20 100m/min的速度、10% 30%的道次減徑率對復合線坯進行粗拉拔加 工，控制總變形量在80% 99.99%;(3) 低溫退火處理退火溫度為150 350°C，保溫時間10 60min;(4) 以拉拔速度為100 200m/min，道次減徑率為5% 15%進行精拉拔加工，至 目標直徑尺寸①0.03 0.3mm;(5) 將拉拔制備的復合圓線進行單道次平輥軋制，制備出扁平細線，軋制速度為l 3m/min。
全文摘要
本發明涉及一種銅包鋁復合細扁線及其制備方法，該銅包鋁復合細扁線由芯鋁體及純銅包覆層組成，純銅的包覆面積比為10％～30％，銅層的厚度均勻分布，橫截面尺寸寬度最小可達0.08mm，厚度最小可達0.02mm，橫斷面為扁平結構，既有利于降低繞組的重量，而且有利于提高線圈的槽滿率，因而有利于減小線圈的體積和重量，可滿足各種精密微型電器用微電機漆包線的使用要求。該銅包鋁復合細扁線采用冷靜液擠壓制備銅包鋁線坯，結合后續冷變形強加工(拉拔、軋制)制備銅包鋁復合細扁線，所制備的銅包鋁復合細扁線的制備過程大大減少了退火次數，降低了退火溫度，甚至可以根據需要無需退火，簡化了生產工序，降低了生產成本。
文檔編號H01B5/02GK101169987SQ20071017870
公開日2008年4月30日 申請日期2007年12月4日 優先權日2007年12月4日
發明者劉新華, 劉雪峰, 王秋娜, 謝建新 申請人:北京科技大學