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銅包漆包線的退火工藝

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銅包漆包線的退火工藝

發(fā)布日期: 2021-08-17 作者: 點(diǎn)擊:

銅包鋁漆包線的退火與銅線相同,消除了拉拔后的冷加工硬化現(xiàn)象,并通過再結(jié)晶和恢復(fù)規(guī)則排列軟化了扭曲的晶格。然而,雙金屬導(dǎo)體的退火過程明顯不同于銅鋁單導(dǎo)體的退火過程。在高于再結(jié)晶溫度到低于熔點(diǎn)范圍內(nèi)的任何點(diǎn)退火銅線都不會(huì)引起質(zhì)量事故,對(duì)溫度波動(dòng)不太敏感;銅包鋁漆包線嚴(yán)格限制爐溫,線管間溫差不得過大。以配線管為加熱元件的水封銅線退火爐,由于是自加熱熱源,在爐溫平衡后,各配線管的溫度場(chǎng)分布不同。近年來,爐體外接線管的溫度一直低于爐內(nèi)管的溫度,設(shè)定的爐溫越高,溫差越大,高可達(dá)30℃以上。同時(shí),同一規(guī)格導(dǎo)體的退火性能也有很大差異。當(dāng)布置在中間的配線管的導(dǎo)體合格時(shí),兩個(gè)外管的導(dǎo)線是硬的,不能達(dá)到伸長(zhǎng)指數(shù)。

在另一種情況下,當(dāng)每根接線管的溫度基本相同時(shí),接線速度保持不變,設(shè)定的爐溫上下只有20℃,也會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果:在上限時(shí),銅鋁合金層很快就會(huì)變厚,導(dǎo)體變脆,延伸率顯著降低;當(dāng)設(shè)定在下限時(shí),導(dǎo)線的延伸率增加很少且不明顯。這足以證明銅包鋁漆包線對(duì)溫度非常敏感,退火爐設(shè)定的溫度范圍很窄。


銅包鋁漆包線


在銅包鋁漆包線生產(chǎn)過程中,由于擠壓壓力和由此產(chǎn)生的塑性變形溫度,在雙金屬界面上形成了厚度約<0.01mm的銅鋁共晶合金層。合金的熔點(diǎn)為548℃,低于兩種元素金屬的熔點(diǎn)。銅和鋁的退火溫度應(yīng)設(shè)置在548℃以下,以避免銅鋁合金熔化的增加??雌饋戆踩榱颂岣咩~鋁界面的結(jié)合強(qiáng)度,合金層的厚度一定適當(dāng)加厚至約0.02 mm。因此,在實(shí)際操作中,爐溫設(shè)定在548℃以上。但是,當(dāng)爐溫超過合金熔點(diǎn)時(shí),導(dǎo)線不能在配線管中停留太久,否則合金層會(huì)增厚太多,嚴(yán)重時(shí)會(huì)熔化所有銅包鋁漆包線,甚至堵塞配線管。

導(dǎo)體是否軟化取決于雙金屬是否達(dá)到再結(jié)晶溫度。有兩個(gè)關(guān)鍵因素,即在布線管中的通過時(shí)間和加熱狀態(tài),這直接關(guān)系到工藝參數(shù)的合理確定。鋁的再結(jié)晶溫度為100℃,銅的再結(jié)晶溫度為270℃,銅鋁合金形成共晶的再結(jié)晶溫度為548℃。因此,在實(shí)際運(yùn)行中,爐溫往往設(shè)定在550℃~600℃,同時(shí)導(dǎo)體圓截面的每一點(diǎn)都能達(dá)到再結(jié)晶溫度,因此有一定的傳熱時(shí)間。這兩種金屬的導(dǎo)熱系數(shù)不同。銅為0.923cal/cm·s·C,鋁為0.52cal/cm·s·C。銅的傳熱速度幾乎是鋁的1倍,銅在外面,鋁在里面,熱量從外面?zhèn)鬟f到中層。因此,布線速度(也就是在爐管中的時(shí)間)通常是相同截面銅線的一半。

銅包鋁漆包線退火爐溫度一般控制在600℃以下,走線速度取決于導(dǎo)線截面尺寸。由于相對(duì)于銅線的退火溫度較低,因此進(jìn)水箱冷卻期間產(chǎn)生的蒸汽量較小。氧化時(shí)有發(fā)生。為增加蒸汽量,提高蒸汽密度,水箱溫度不宜過低,一般控制在70℃左右;同時(shí),進(jìn)線端的導(dǎo)線套管套在接線管上,以減少蒸汽出口截面,減輕蒸汽在進(jìn)線端的被動(dòng)性。


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