制备铜芯铝合金导电线材的方法及铜芯铝合金导电线材技术

本发明专利技术提供一种制备铜芯铝合金导电线材的方法以及通过该方法制备的铜芯铝合金导电线材，方法包括如下步骤：在铝合金铸锭铸造过程中，向铝合金熔体心部均匀插入多个不同直径的纯铜芯棒；对心部为纯铜芯棒的铝合金铸锭进行均匀化退火处理以得到线材；在退火后先后对线材进行粗轧制和精轧制，并对完成精轧制的线材进行退火热处理；以及将退火热处理后的线材进行拉拔。本发明专利技术在保证了电导率的情况下大大提高了线材的力学性能，获得了表面质量好、结合强度高的铝包铜导电线材，可以承受弯曲、扭转等后续加工，保证了用于服务器板块连接时的导电率及力学性能。导电率及力学性能。导电率及力学性能。

【技术实现步骤摘要】
制备铜芯铝合金导电线材的方法及铜芯铝合金导电线材


[0001]本专利技术涉及线材制备领域，更具体地，特别是指一种制备铜芯铝合金导电线材的方法及通过该方法制备的铜芯铝合金导电线材。

技术介绍

[0002]服务器内部板卡之间的连接方式有很多种，包括使用线缆、接口、金手指接口，其中有一类供电接口，如主板与风扇板之间为保证供电效率会使用铜排进行连接，服务器内部板卡之间的连接方式都会采用直流供电。铜的导电率高，但是重量较重，在服务器中如果使用量多时会增加重量，也增加了成本。因此如何在保证导线导电率不降低的情况下，降低重量及成本是一个重要的方向。
[0003]现有技术中使用的是纯铝和铝合金过盈装配然后再加工的方法，加工速度慢而且工艺繁琐，根据趋肤效应主要用于交流电供电方式中。实际应用过程中，采用铜包铝、铝包钢这种类型的线材较多，专门用于服务器内部直流供电的线材较少。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提出一种制备铜芯铝合金导电线材的方法及通过该方法制备的铜芯铝合金导电线材，本专利技术通过改变合金成分、铸造时插入棒材提供心部结晶场、热处理工艺实现铜芯铝合金双金属复合线材的制备，在保证了电导率的情况下大大提高了线材的力学性能，获得了表面质量好、结合强度高的铝包铜导电线材，可以承受弯曲、扭转等后续加工，保证了用于服务器板块连接时的导电率及力学性能。
[0005]基于上述目的，本专利技术实施例的一方面提供了一种制备铜芯铝合金导电线材的方法，包括如下步骤：在铝合金铸锭铸造过程中，向铝合金熔体心部均匀插入多个不同直径的纯铜芯棒；对心部为纯铜芯棒的铝合金铸锭进行均匀化退火处理以得到线材；在退火后先后对线材进行粗轧制和精轧制，并对完成精轧制的线材进行退火热处理；以及将退火热处理后的线材进行拉拔。
[0006]在一些实施方式中，所述在铝合金铸锭铸造过程中，向铝合金熔体心部均匀插入多个不同直径的纯铜芯棒的步骤包括：将纯金属铝加入熔炼炉中，升温至700℃
‑
710℃，加入纯金属镁和硅，等待熔化并搅拌均匀后升温至730℃
‑
740℃；以及加入锆、钪合金元素，等待熔化后添加精炼剂进行精炼，并使用DC铸造法进行铸造。
[0007]在一些实施方式中，所述使用DC铸造法进行铸造的步骤包括：设置铸造温度为660℃
‑
680℃，铸造速度为180
‑
300mm/min，铸棒直径为60
‑
80mm，单支铸棒长度为10
‑
15m。
[0008]在一些实施方式中，所述在铝合金铸锭铸造过程中，向铝合金熔体心部均匀插入多个不同直径的纯铜芯棒的步骤包括：设置纯铜芯棒的直径占铸锭的直径的比例为20％
‑
40％，将芯棒在铸造过程中持续插入熔体中，芯棒插入速度与铸造速度相同，铸造速度为160
‑
240mm/min。
[0009]在一些实施方式中，所述对心部为纯铜芯棒的铝合金铸锭进行均匀化退火处理以
得到线材的步骤包括：设置温度为460
‑
480℃，均匀化退火时间为12
‑
20h。
[0010]在一些实施方式中，所述在退火后先后对线材进行粗轧制和精轧制的步骤包括：设置Y型三辊热连轧机组，轧制道次为16
‑
22道，轧制道次选择偶数道次，道次压下量为15％
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20％；设置轧制温度为260
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300℃，轧制速度为1
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2m/s，轧制后成品直径为6
‑
10mm；以及前50％道次轧制完成后，将线材进行中间退火，退火温度为340
‑
360℃，保温时间2h。
[0011]在一些实施方式中，所述在退火后先后对线材进行粗轧制和精轧制的步骤包括：采用双辊轧机，将经过中间退火热处理后的线材进行精轧，轧制道次6
‑
12道次。
[0012]在一些实施方式中，所述对完成精轧制的线材进行退火热处理的步骤包括：设置退火热处理的温度为340
‑
360℃，保温时间2h。
[0013]在一些实施方式中，所述将退火热处理后的线材进行拉拔的步骤包括：将拉拔道次变形量设置为5％
‑
10％，并进行1
‑
2道次的整径拉拔。
[0014]在一些实施方式中，所述在铝合金铸锭铸造过程中，向铝合金熔体心部均匀插入多个不同直径的纯铜芯棒包括：设置金属的质量百分比为：Mg：1
‑
1.15％，Cu：1.8
‑
2.0％，Zr：0.1
‑
0.2％，Sc：0.1
‑
0.2％，其余为Al。
[0015]基于上述目的，本专利技术实施例的另一方面提供了一种根据上述任一步骤制备的铜芯铝合金导电线材，所述铜芯铝合金导电线材中金属的质量百分比为：Mg：1
‑
1.15％，Cu：1.8
‑
2.0％，Zr：0.1
‑
0.2％，Sc：0.1
‑
0.2％，其余为Al。
[0016]本专利技术具有以下有益技术效果：通过改变合金成分、铸造时插入棒材提供心部结晶场、热处理工艺实现铜芯铝合金双金属复合线材的制备，在保证了电导率的情况下大大提高了线材的力学性能，获得了表面质量好、结合强度高的铝包铜导电线材，可以承受弯曲、扭转等后续加工，保证了用于服务器板块连接时的导电率及力学性能。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
[0018]图1为本专利技术提供的制备铜芯铝合金导电线材的方法的实施例的示意图；
[0019]图2为本专利技术提供的纯铜挤压棒在铝合金铸锭宏观金相组织图；
[0020]图3为本专利技术提供的铝合金加入锆、钪元素后的铸锭晶粒组织图；
[0021]图4为本专利技术提供的低温轧制后的铝包铜线材金相组织图；
[0022]图5为本专利技术提供的拉拔后线材边缘晶粒组织图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术实施例进一步详细说明。
[0024]需要说明的是，本专利技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本专利技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
[0025]本专利技术实施例提出了一种制备铜芯铝合金导电线材的方法的实施例。图1示出的是本专利技术提供的制备铜芯铝合金导电线材的方法的实施例的示意图。如图1所示，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备铜芯铝合金导电线材的方法，其特征在于，包括如下步骤：在铝合金铸锭铸造过程中，向铝合金熔体心部均匀插入多个不同直径的纯铜芯棒；对心部为纯铜芯棒的铝合金铸锭进行均匀化退火处理以得到线材；在退火后先后对线材进行粗轧制和精轧制，并对完成精轧制的线材进行退火热处理；以及将退火热处理后的线材进行拉拔。2.根据权利要求1所述的制备铜芯铝合金导电线材的方法，其特征在于，所述在铝合金铸锭铸造过程中，向铝合金熔体心部均匀插入多个不同直径的纯铜芯棒的步骤包括：将纯金属铝加入熔炼炉中，升温至700℃
‑
710℃，加入纯金属镁和硅，等待熔化并搅拌均匀后升温至730℃
‑
740℃；以及加入锆、钪合金元素，等待熔化后添加精炼剂进行精炼，并使用DC铸造法进行铸造。3.根据权利要求2所述的制备铜芯铝合金导电线材的方法，其特征在于，所述使用DC铸造法进行铸造的步骤包括：设置铸造温度为660℃
‑
680℃，铸造速度为180
‑
300mm/min，铸棒直径为60
‑
80mm，单支铸棒长度为10
‑
15m。4.根据权利要求1所述的制备铜芯铝合金导电线材的方法，其特征在于，所述在铝合金铸锭铸造过程中，向铝合金熔体心部均匀插入多个不同直径的纯铜芯棒的步骤包括：设置纯铜芯棒的直径占铸锭的直径的比例为20％
‑
40％，将芯棒在铸造过程中持续插入熔体中，芯棒插入速度与铸造速度相同，铸造速度为160
‑
240mm/min。5.根据权利要求1所述的制备铜芯铝合金导电线材的方法，其特征在于，所述对心部为纯铜芯棒的铝合金铸锭进行均匀化退火处理以得到线材的步骤包括：设置温度为460
‑
480℃，均匀化退火时间为12
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20h。6.根据权利要求1所述的制备铜芯铝合金导电线材的方法，其特征在于，所述在退火后先后对线材进行粗轧制和精轧制的步骤包括：设置Y型三辊热连轧机组，轧制道次为16
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘朝水，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：