銅包鋁線的退火工藝

    銅包鋁線的退火和銅線一樣，解決拉拔后的冷作硬化現(xiàn)象，使扭曲的晶格通過(guò)再結(jié)晶恢復(fù)規(guī)則排列而軟化。然而，雙金屬導(dǎo)體的退火工藝與銅鋁單質(zhì)導(dǎo)線的退火有比較明顯的差異。銅線在再結(jié)晶溫度以上至熔點(diǎn)以下的幾百度范圍內(nèi)的任意點(diǎn)上退火都不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量事故，對(duì)溫度的波動(dòng)反應(yīng)不甚敏感；而銅包鋁線對(duì)爐溫限定的比較嚴(yán)格、走線管之間溫差不許太大差異。以走線管作加熱元件的水封式銅線退火爐，由于其是自熱式熱源，爐溫平衡后各走線管溫度場(chǎng)分布不同．爐體外側(cè)的走線管總是低于內(nèi)側(cè)的管溫，且設(shè)定爐溫越高．溫差愈大，可達(dá)30℃以上。同時(shí)走線的同規(guī)格導(dǎo)體的退火性能大不相同，當(dāng)中間排列的走線管的導(dǎo)體合格時(shí)，外側(cè)兩根管的線卻硬、達(dá)不到延伸率的指標(biāo)。

    在另外一種情況下，各走線管溫度基本一樣，走線速度不變、設(shè)定的爐溫僅僅上下相差20℃時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果：在上限時(shí)，銅鋁合金層很快加厚，導(dǎo)線變脆，延伸率明顯降低；設(shè)在下限時(shí)．導(dǎo)線的延伸率增加得很少、不明顯。這足以證明銅包鋁線對(duì)溫度反應(yīng)很敏感、適應(yīng)退火所設(shè)定的爐溫幅度較窄。

    銅包鋁線在包銅皮及拉伸過(guò)程中、由于受擠壓力和由此塑變產(chǎn)生溫度的作用下，在雙金屬的界面上已形成了約< 0．01 mm 厚的銅鋁共晶體合金層。該合金的熔點(diǎn)是548℃，低于兩種單質(zhì)金屬的熔點(diǎn)。銅和鋁的退火本應(yīng)設(shè)定在548℃ 以下．以免銅鋁合金的熔化增大。為增加銅鋁界面的結(jié)合強(qiáng)度、還須適當(dāng)加厚合金層的厚度達(dá)到0．02 mm 左右，因此，實(shí)際運(yùn)行中爐溫設(shè)定在548℃以上．不過(guò)在超過(guò)合金熔點(diǎn)以上的爐溫運(yùn)行時(shí)，不能讓導(dǎo)體在走線管內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)導(dǎo)致合金層加厚過(guò)大，嚴(yán)重的可使銅包鋁線全部熔化甚至堵塞走線管。

    導(dǎo)體的軟化與否取決于雙金屬各自是否都達(dá)到了再結(jié)晶溫度，關(guān)鍵因素有兩個(gè)，即在走線管內(nèi)通過(guò)的時(shí)間和被加熱的狀態(tài)．這對(duì)合理確定工藝參數(shù)有直接關(guān)系。鋁的再結(jié)晶溫度是100℃，銅是270℃，銅鋁合金形成共晶體的溫度是548℃，因此實(shí)際操作運(yùn)行時(shí)，爐溫往往設(shè)定在：550℃～ 600℃，同時(shí)還要使導(dǎo)體圓截面每一點(diǎn)都能達(dá)到再結(jié)晶溫度，就須有的熱量傳遞時(shí)間。兩種金屬的導(dǎo)熱率有差異，銅是0.923 cal／cm ·s·C，鋁是0．52 cal／cm·s·C，銅的傳熱速度幾乎比鋁快l倍，且銅在外表鋁在內(nèi)心，熱量由外傳向心層。因此，走線速度(亦在爐管內(nèi)時(shí)間)通常是相同截面銅線的一半。 

銅包鋁線的退火爐溫一般控制在600℃以下，走線速度視導(dǎo)體截面大小而定。由于相對(duì)銅線的退火溫低，在進(jìn)水槽冷卻時(shí)產(chǎn)生的蒸汽量少．不時(shí)地出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，為增加蒸汽量和提高蒸汽的密度，水槽的溫度不應(yīng)過(guò)低，一般應(yīng)控制在70℃左右；同時(shí)進(jìn)線端的導(dǎo)體套要套到走線管上，用以縮小水蒸汽出口截面，入口處蒸汽的被動(dòng)，使導(dǎo)體處于穩(wěn)定預(yù)熱狀態(tài)，提高軟化效果。

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