鉑鈮銅三層金屬複合絲及其製備方法
2023-06-09 01:42:16
專利名稱：鉑鈮銅三層金屬複合絲及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種三層金屬複合絲及其製備方法，尤其是涉及一種鉑鈮銅三層金屬
複合絲及其製備方法。
背景技術：
近些年來，隨著科學技術的進步，特別是高精尖技術的發展，對複合材料的品種和 性能提出了更高的要求。要求複合材料性能好、壽命長、安全可靠，具有更高的強度、韌性和 更小的比重有時還需要複合材料具有優良的的耐熱性和耐腐蝕性，而且價格低，能夠節約 稀貴金屬。要在單一的金屬材料上實現以上的性能要求有時十分困難，甚至不能實現。鉑 複合電極材料是一種新型的陰極保護材料，早期的鉑複合陽極大多是採用電鍍的方法製造 的，這些方法很難製造大尺寸的陽極，並且造價較高。由於鍍鉑層和基體結合強度較小，有 的鍍層孔隙率高，因此在流動介質中很容易產生磨耗，使塗層剝落，影響鍍鉑陽極工作的可 靠性和使用壽命。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種結構設計 合理、成本低且性能優良的鉑鈮銅三層金屬複合絲。 為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是一種鉑鈮銅三層金屬複合絲，其
特徵在於由銅芯線、均勻包覆在銅芯線外側的鈮包覆管和均勻包覆在鈮包覆管外側的鉑
包覆管構成，所述銅芯線和鈮包覆管經冶金結合形成鈮銅複合基體；所述鉑包覆管和鈮銅
複合基體經冶金結合形成一種三層金屬複合絲，且鉑包覆管和所述鈮銅複合基體的複合比
為1 25 : 800 1000，鈮包覆管和銅芯線的複合比為1 5 : 5 20。 同時，本發明還公開了一種鉑鈮銅三層金屬複合絲製備方法，其特徵在於該方法
包括以下步驟 步驟一、材料準備按照複合比相應確定需準備銅芯線、鈮包覆管和鉑包覆管的外 徑、壁厚和長度； 步驟二、表面處理分別對步驟一中準備好的銅芯線外表面和鈮包覆管的內表面 進行打磨處理，且使得各被處理表面的粗糙度均達到0. 3 0. 8 ii m ; 步驟三、退火處理採用高溫退火爐且按照常規退火工藝對銅芯線和鈮包覆管分 別進行退火處理； 步驟四、爆炸複合採用爆炸複合方法將銅芯線和鈮包覆管複合在一起，形成鈮銅 複合棒坯； 步驟五、旋鍛處理採用旋鍛設備對所述鈮銅複合棒坯進行旋鍛處理，並獲得鈮銅 複合棒；且進行旋鍛處理時，旋鍛道次加工率為30 40% ; 步驟六、穿套鉑包覆管在步驟五中所述鈮銅複合棒上同軸套上鉑包覆管，獲得鉑 鈮銅三層金屬複合絲坯；
步驟七、拉拔採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行總變形率不低於90%的多道次拉拔處理，並獲得結構和尺寸均符合設計要求的鉑鈮銅三層金屬複合絲成品；且拉拔處理過程中，需進行多次中間退火處理工序。 上述步驟二所述的打磨處理之前，需對銅芯線和鈮包覆管的表面分別進行去油清
洗；步驟三中退火處理之後，需徹底清洗銅芯線的外表面和鈮包覆管的內表面。 上述步驟六中所述的穿套鉑包覆管之前，需先對所述鈮銅複合棒的外表面進行打
磨拋光處理且使其表面粗糙度達到0. 3 0. 8 i！ m，之後再採用真空鍍膜機在所述鈮銅複合
棒上鍍一層鍍鉑層，且所述鍍鉑層的厚度為3 6ym。 上述步驟七中所述的採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行多道次拉拔處理時，拉拔道次加工率為15 25%，兩次中間退火處理間的拉拔加工率為30 40%。
上述步驟七中所述的進行中間退火處理時，均在惰性氣體保護下進行，加熱溫度為800 900。C且保溫時間為30 90min，冷卻速度為10 20°C /s。
上述步驟四中所述的進行爆炸複合時，鈮包覆管的長度小於銅芯線的長度，且其爆炸複合過程包括以下步驟 401、爆炸複合準備先對銅芯線和鈮包覆管進行裝配且將二者均置於爆炸平臺上，同時在鈮包覆管外側同軸套裝一隔振套；其次，在所述隔振套外側裝藥且所裝炸藥為粉狀乳化炸藥，裝藥時自上向下垂直且鬆散裝藥，所裝成的爆炸炸藥框為管狀炸藥，所述管狀炸藥的高度與鈮包覆管(2)的高度相同； 402、起爆複合所述在管狀炸藥上方進行引爆且起爆之後逐步向下複合，並獲得鈮銅複合棒坯；實際裝藥時，根據鈮包覆管的內徑、壁厚、銅芯線的外徑以及二者間需複合的程度，確定所裝裝藥的炸藥量； 403、爆炸複合後進行退火處理爆炸複合後，採用高溫退火爐對步驟402中所述的鈮銅複合棒坯進行退火處理；且進行退火處理時，高溫退火爐內的真空度為10—2 10—卞a，加熱溫度為800°C 1200。C且保溫時間為30 90min。
所述隔振套為銅管。 上述步驟七中所述的採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行總變形率不低於90%的多道次拉拔處理後，還需對鉑鈮銅三層金屬複合絲成品依次進行去油清洗、酸洗、矯直和刷洗。 上述步驟七中所述的採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行總變形率不低於90%的多道次拉拔處理時，在所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯外側套裝一個保護管。
本發明與現有技術相比具有以下優點 1、所生產的鉑鈮銅三層金屬複合絲是由銅芯線和均勻包覆在銅芯線上的鈮包覆管和最外層的鉑包覆層三層構成，三者界面採用固相複合技術以形成牢固的冶金結合，鉑鈮銅三層金屬複合絲成品直徑在l 3mm之間，具有導電率高、抗腐蝕能力強等陰極保護材料功能，可代替貴金屬陰極保護材料製品，節省大量鉑、鈮等貴重金屬，成本大為降低。
2、製備工藝步驟簡單、實施方便、可操作性強且所生產的鉑鈮銅三層金屬複合絲性能優良。 綜上所述，本發明方法步驟簡單、實施方便且所製備出的鉑鈮銅三層金屬複合絲結構合理、成本低、性能優良，有導電率高、抗腐蝕能力強等陰極保護材料功能。
下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1為本發明所製備鉑鈮銅三層金屬複合絲的結構示意圖。
圖2為本發明製備鉑鈮銅三層金屬複合絲的方法流程圖。
附圖標記說明 1-銅芯線；2-鈮包覆管；3-鉑包覆管。
具體實施例方式
如圖1所示的一種鉑鈮銅三層金屬複合絲，由銅芯線1、均勻包覆在銅芯線1外側的鈮包覆管2和均勻包覆在鈮包覆管2外側的鉑包覆管3構成，所述銅芯線1和鈮包覆管2經冶金結合形成鈮銅複合基體；所述鉑包覆管3和鈮銅複合基體經冶金結合形成一種三層金屬複合絲，且鉑包覆管3和所述鈮銅複合基體的複合比為1 25 : 800 1000，鈮包覆管2和銅芯線1的複合比為1 5 : 5 20。 如圖2所示的一種製備鉑鈮銅三層金屬複合絲的方法，包括以下步驟 步驟一、材料準備按照複合比相應確定需準備銅芯線1、鈮包覆管2和鉑包覆管3
的外徑、壁厚和長度。 步驟二、表面處理分別對步驟一中準備好的銅芯線1外表面和鈮包覆管2的內表
面進行打磨處理，且使得各被處理表面的粗糙度均達到0. 3 0. 8 ii m。 本步驟中，打磨處理之前，需對銅芯線1和鈮包覆管2的表面分別進行去油清洗。 步驟三、退火處理採用高溫退火爐且按照常規退火工藝對銅芯線1和鈮包覆管2
分別進行退火處理。 本步驟中，退火處理之後，需徹底清洗銅芯線1的外表面和鈮包覆管2的內表面。
步驟四、爆炸複合採用爆炸複合方法將銅芯線1和鈮包覆管2複合在一起，形成鈮銅複合棒坯。 本步驟中，進行爆炸複合時，鈮包覆管2的長度小於銅芯線1的長度，且其爆炸複合過程包括以下步驟 401、爆炸複合準備先對銅芯線1和鈮包覆管2進行裝配且將二者均置於爆炸平臺上，同時在鈮包覆管2外側同軸套裝一隔振套；其次，在所述隔振套外側裝藥且所裝炸藥為粉狀乳化炸藥，裝藥時自上向下垂直且鬆散裝藥，所裝成的爆炸炸藥框為管狀炸藥，所述管狀炸藥的高度與鈮包覆管2的高度相同； 402、起爆複合所述在管狀炸藥上方進行引爆且起爆之後逐步向下複合，並獲得鈮銅複合棒坯；實際裝藥時，根據鈮包覆管2的內徑、壁厚、銅芯線1的外徑以及二者間需複合的程度，確定所裝裝藥的炸藥量； 403、爆炸複合後進行退火處理爆炸複合後，採用高溫退火爐對步驟402中所述的鈮銅複合棒坯進行退火處理；且進行退火處理時，高溫退火爐內的真空度為10—2 10—卞a，加熱溫度為800°C 1200。C且保溫時間為30 90min。 步驟五、旋鍛處理採用旋鍛設備對所述鈮銅複合棒坯進行旋鍛處理，並獲得鈮銅複合棒；且進行旋鍛處理時，旋鍛道次加工率為30 40%。
6
步驟六、穿套鉑包覆管3 :在步驟五中所述鈮銅複合棒上同軸套上鉑包覆管3，獲 得鉑鈮銅三層金屬複合絲坯。 本步驟中，穿套鉑包覆管3之前，需先對所述鈮銅複合棒的外表面進行打磨拋光 處理且使其表面粗糙度達到0. 3 0. 8 ii m，之後再採用真空鍍膜機在所述鈮銅複合棒上鍍 一層鍍鉑層，且所述鍍鉑層的厚度為3 6 ii m。 步驟七、拉拔採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行總變形率不低於 90%的多道次拉拔處理，並獲得結構和尺寸均符合設計要求的鉑鈮銅三層金屬複合絲成 品；且拉拔處理過程中，需進行多次中間退火處理工序。 本步驟中，採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行多道次拉拔處理時， 拉拔道次加工率為15 25%，兩次中間退火處理間的拉拔加工率為30 40%。並且進行 中間退火處理時，均在惰性氣體保護下進行，加熱溫度為800 90(TC且保溫時間為30 90min，冷卻速度為10 20°C /s。並且採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行總 變形率不低於90%的多道次拉拔處理時，在所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯外側套裝一個保 護管。本實施例中，所述保護管為銅管。 採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行總變形率不低於90%的多道次 拉拔處理後，還需對鉑鈮銅三層金屬複合絲成品依次進行去油清洗、酸洗、矯直和刷洗。
實施例1 本實施例中，所製備的鉑鈮銅三層金屬複合絲由銅芯線1、均勻包覆在銅芯線1外 側的鈮包覆管2和均勻包覆在鈮包覆管2外側的鉑包覆管3構成，所述銅芯線1的材質為 無氧銅或T2銅。 本實施例中，製備鉑鈮銅三層金屬複合絲時，包括以下步驟 步驟一、材料準備按照複合比相應確定需準備銅芯線1、鈮包覆管2和鉑包覆管 3的外徑、壁厚和長度。本實施例中，銅芯線1選用直徑為20. 5mm的銅線，鈮包覆管2選用 直徑為28mm且厚度為2. 7mm的鈮管，材質為純鈮；鉑包覆管3選用直徑為12mm且厚度為 0. lmm的鉑管，材質為純鉑。 步驟二、表面處理分別對步驟一中準備好的銅芯線1外表面和鈮包覆管2的內表 面進行打磨處理，且使得各被處理表面的粗糙度均達到0. 3 0. 8 ii m。
本實施例中，打磨處理之前，採用金屬清洗劑對銅芯線1和鈮包覆管2的表面分別 進行去油清洗。且打磨處理後，使得銅芯線1外表面和鈮包覆管2內表面的粗糙度均達到 0. m。 步驟三、退火處理採用高溫退火爐且按照常規退火工藝對銅芯線1和鈮包覆管2 分別進行退火處理。且退火處理之後，需徹底清洗銅芯線1的外表面和鈮包覆管2的內表 面，使其表面清潔無汙染。 步驟四、爆炸複合採用爆炸複合方法將銅芯線1和鈮包覆管2複合在一起，形成 鈮銅複合棒坯。 本步驟中，進行爆炸複合時，鈮包覆管2的長度小於銅芯線1的長度，且其爆炸復 合過程包括以下步驟 401、爆炸複合準備先對銅芯線1和鈮包覆管2進行裝配且將二者均置於爆炸平 臺上，同時在鈮包覆管2外側同軸套裝一隔振套；其次，在所述隔振套外側裝藥且所裝炸藥
7為粉狀乳化炸藥，裝藥時自上向下垂直且鬆散裝藥，所裝成的爆炸炸藥框為管狀炸藥，所述管狀炸藥的高度與鈮包覆管2的高度相同。所述管狀炸藥的內徑與所述隔振套的外徑相同。 本實施例中，所述隔振套為銅管。選用沙臺作為爆炸複合焊接裝置的基礎，所用炸藥為巖石粉狀乳化炸藥，使用工業電雷管起爆。 402、起爆複合所述在管狀炸藥上方進行引爆且起爆之後逐步向下複合，並獲得鈮銅複合棒坯；實際裝藥時，根據鈮包覆管2的內徑、壁厚、銅芯線1的外徑以及二者間需複合的程度，確定所裝裝藥的炸藥量。 本實施例中，實際裝藥時，按照所計算的藥量將炸藥裝填在裝藥框中，並用紙板將炸藥刮平整，炸藥一端插入雷管，將雷管用導線與起爆器連接，確定安全後起爆焊接。
403、爆炸複合後進行退火處理爆炸複合後，採用高溫退火爐對步驟402中所述的鈮銅複合棒坯進行退火處理；且進行退火處理時，高溫退火爐內的真空度為10—2 10—卞a，加熱溫度為800°C 1200。C且保溫時間為30 90min。 本實施例中，進行退火處理時，高溫退火爐內的真空度為1X10—乍a，加熱溫度為800。C且保溫時間為90min。 步驟五、旋鍛處理採用旋鍛設備對所述鈮銅複合棒坯進行旋鍛處理，並獲得鈮銅複合棒；且進行旋鍛處理時，旋鍛道次加工率為30 40%。 本實施例中，將爆炸複合後鈮銅複合棒進行表面去油清洗，將去油清洗完的鈮銅複合棒在15T旋鍛機上進行旋鍛，從外徑①26mm旋鍛到8mm。 步驟六、穿套鉑包覆管3 :在步驟五中所述鈮銅複合棒上同軸套上鉑包覆管3，獲得鉑鈮銅三層金屬複合絲坯。 本步驟中，穿套鉑包覆管3之前，需先對所述鈮銅複合棒的外表面進行打磨拋光處理且使其表面粗糙度達到0. 3 0. 8 ii m，之後再採用真空鍍膜機在所述鈮銅複合棒上鍍一層鍍鉑層，且所述鍍鉑層的厚度為3 6 ii m。本實施例中，所述鉑包覆管3的外徑為12mm且壁厚為0. lmm的薄壁鉑管。
步驟七、拉拔採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行總變形率不低於90%的多道次拉拔處理，並獲得結構和尺寸均符合設計要求的鉑鈮銅三層金屬複合絲成品；且拉拔處理過程中，需進行多次中間退火處理工序。 本步驟中，採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行多道次拉拔處理時，拉拔道次加工率為15 25%，兩次中間退火處理間的拉拔加工率為30 40%。並且進行中間退火處理時，均在惰性氣體保護下進行，加熱溫度為800 90(TC且保溫時間為30 90min，冷卻速度為10 20°C /s。 本實施例中，在所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯外側套上外徑為14. 2mm且壁厚為lmm的銅套管。 具體拉拔時，將所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯送到拉絲機上，逐道通過拉絲模進行多道次拉拔。 一方面使線徑變細，獲得所需直徑的三層複合絲；另一方面通過90%以上的變形度使鉑與鈮、鈮與銅的界面實現冶金結合。由於外層的鉑層非常薄，直接拉拔會使鉑層出現變形不均勻，容易劃傷和脫落等現象。為此，在拉拔過程中採用外層套銅管進行同時拉拔的工藝，保證鉑層的均勻性，最後通過酸洗處理掉外層的保護銅管層。
採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行總變形率不低於90%的多道次拉拔處理後，還需對鉑鈮銅三層金屬複合絲成品依次進行去油清洗、酸洗、矯直和刷洗。
本實施例中，拉拔工藝在10T拉床、單頭拉絲機上進行，旋鍛完後，將穿上鉑包覆管3和保護銅管的鉑鈮銅三層金屬複合絲坯在IOT拉床上從①11.8mm拉拔到①8mm，在單頭拉絲機上從①8mm拉拔到①3mm，道次加工量控制在10 15%之間，總加工量控制在45 55%之間。並且，旋鍛至8mm，拉拔至①8mm、①6mm、 。4. 5mm時各進行一次中間退火，退火溫度為80(TC、85(TC或90(rC。最後巻繞出成品。
實施例2 本實施例中，與實施例1不同的是所製備的鉑鈮銅三層金屬複合絲中，鉬包覆管3和所述鈮銅複合基體的複合比為1 : 800，鈮包覆管2和銅芯線1的複合比為1 : 5。步驟403中爆炸複合後，採用高溫退火爐對步驟402中所述的鈮銅複合棒坯進行退火處理；且進行退火處理時，高溫退火爐內的真空度為1X10—乍a，加熱溫度為80(TC且保溫時間為90min。步驟七中採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行多道次拉拔處理時，拉拔道次加工率為15%，兩次中間退火處理間的拉拔加工率為30%。並且進行中間退火處理時，均在惰性氣體保護下進行，加熱溫度為80(TC且保溫時間為90min，冷卻速度為l(TC /s。本實施例中，其餘工藝步驟和工藝參數均與實施例1相同。
實施例3 本實施例中，與實施例1不同的是所製備的鉑鈮銅三層金屬複合絲中，鉬包覆管
3和所述鈮銅複合基體的複合比為i : 1000，鈮包覆管2和銅芯線i的複合比為i : 20。
本實施例中，其餘工藝步驟和工藝參數均與實施例1相同。
實施例4 本實施例中，與實施例1不同的是所製備的鉑鈮銅三層金屬複合絲中，鉬包覆管3和所述鈮銅複合基體的複合比為25 : 800，鈮包覆管2和銅芯線1的複合比為1 : 1。步驟403中爆炸複合後，爆炸複合後進行退火處理爆炸複合後，採用高溫退火爐對步驟402中所述的鈮銅複合棒坯進行退火處理時，高溫退火爐內的真空度為8X10—2，加熱溫度為100(TC且保溫時間為60min。步驟七中採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行多道次拉拔處理時，拉拔道次加工率為20%，兩次中間退火處理間的拉拔加工率為35%。並且進行中間退火處理時，均在惰性氣體保護下進行，加熱溫度為85(TC且保溫時間為60min，冷卻速度為15°C /s。本實施例中，其餘工藝步驟和工藝參數均與實施例1相同。
實施例5 本實施例中，與實施例1不同的是所製備的鉑鈮銅三層金屬複合絲中，鉬包覆管3和所述鈮銅複合基體的複合比為25 : 1000，鈮包覆管2和銅芯線1的複合比為5 : 20。步驟403中爆炸複合後，爆炸複合後進行退火處理爆炸複合後，採用高溫退火爐對步驟402中所述的鈮銅複合棒坯進行退火處理時，高溫退火爐內的真空度為8X10—卞a，加熱溫度為120(TC且保溫時間為30min。步驟七中採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行多道次拉拔處理時，拉拔道次加工率為25%，兩次中間退火處理間的拉拔加工率為40%。並且進行中間退火處理時，均在惰性氣體保護下進行，加熱溫度為90(TC且保溫時間為30min，冷卻速度為20°C /s。本實施例中，其餘工藝步驟和工藝參數均與實施例1相同。
實施例6
本實施例中，與實施例1不同的是所製備的鉑鈮銅三層金屬複合絲中，鉬包覆管 3和所述鈮銅複合基體的複合比為5 : 900，鈮包覆管2和銅芯線1的複合比為2 : 9。步 驟403中爆炸複合後，採用高溫退火爐對步驟402中所述的鈮銅複合棒坯進行退火處理時， 高溫退火爐內的真空度為9X 10—卞a，加熱溫度為80(TC且保溫時間為90min。步驟七中採用 拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行多道次拉拔處理時，拉拔道次加工率為20%， 兩次中間退火處理間的拉拔加工率為40%。並且進行中間退火處理時，均在惰性氣體保護 下進行，加熱溫度為80(TC且保溫時間為90min，冷卻速度為20°C /s。本實施例中，其餘工 藝步驟和工藝參數均與實施例1相同。
實施例7 本實施例中，與實施例1不同的是所製備的鉑鈮銅三層金屬複合絲中，鉬包覆管 3和所述鈮銅複合基體的複合比為1 : 800，鈮包覆管2和銅芯線1的複合比為5 : 18。
實際製備時，步驟一中，銅芯線1選用直徑為23. 4mm的銅線，鈮包覆管2選用直徑 為28mm且厚度為1. 6mm的鈮管，材質為純鈮；鉑包覆管3選用直徑為13mm且厚度為0. lmm 的鉑管，材質為純鉑。步驟402中爆炸複合時，裝藥量為O80X21. 5mm。步驟五中旋鍛處理 時，將爆炸複合後鈮銅複合棒進行去油清洗和表面加工，將清洗完的鈮銅複合棒在15T旋 鍛機上進行旋鍛，從外徑①27mm旋鍛到。12. 8—aimm。步驟六中，所述鉑包覆管3的外徑為 13mm且壁厚為0. lmm的薄壁鉑管。步驟七中進行拉拔時，在所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯 外側套上外徑為15. 2mm且壁厚為lmm的銅套管。本實施例中，其餘工藝步驟和工藝參數均 與實施例1相同。
實施例8 本實施例中，與實施例1不同的是所製備的鉑鈮銅三層金屬複合絲中，鉬包覆管 3和所述鈮銅複合基體的複合比為25 : 800，鈮包覆管2和銅芯線1的複合比為5 : 9。
實際製備時，步驟一中，銅芯線1選用直徑為20. 5mm的銅線，鈮包覆管2選用直 徑為28mm且厚度為2. 7mm的鈮管，材質為純鈮；鉑包覆管3選用直徑為13. 2mm且厚度為 0.2mm的鉑管，材質為純鉑。步驟402中爆炸複合時，裝藥量為0100X21. 5mm。步驟五中 旋鍛處理時，將爆炸複合後鈮銅複合棒進行去油清洗和表面加工，將清洗完的鈮銅複合棒 在15T旋鍛機上進行旋鍛，從外徑①26mm旋鍛到。13—aimm。步驟六中，所述鉑包覆管3的 外徑為13. 4mm且壁厚為0. 2mm的薄壁鉑管。步驟七中進行拉拔時，在所述鉑鈮銅三層金屬 複合絲坯外側套上外徑為15.6mm且壁厚為lmm的銅套管。本實施例中，其餘工藝步驟和工 藝參數均與實施例l相同。 以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何限制，凡是根據本發明 技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬於本發明技 術方案的保護範圍內。
權利要求
一種鉑鈮銅三層金屬複合絲，其特徵在於由銅芯線(1)、均勻包覆在銅芯線(1)外側的鈮包覆管(2)和均勻包覆在鈮包覆管(2)外側的鉑包覆管(3)構成，所述銅芯線(1)和鈮包覆管(2)經冶金結合形成鈮銅複合基體；所述鉑包覆管(3)和鈮銅複合基體經冶金結合形成一種三層金屬複合絲，且鉑包覆管(3)和所述鈮銅複合基體的複合比為1～25∶800～1000，鈮包覆管(2)和銅芯線(1)的複合比為1～5∶5～20。
2. —種製備如權利要求1所述的鉑鈮銅三層金屬複合絲的方法，其特徵在於該方法包 括以下步驟步驟一、材料準備按照複合比相應確定需準備銅芯線(1)、鈮包覆管(2)和鉑包覆管 (3)的外徑、壁厚和長度；步驟二、表面處理分別對步驟一中準備好的銅芯線(1)外表面和鈮包覆管(2)的內表面進行打磨處理，且使得各被處理表面的粗糙度均達到0. 3 0. 8 ii m ;步驟三、退火處理採用高溫退火爐且按照常規退火工藝對銅芯線(1)和鈮包覆管(2)分別進行退火處理；步驟四、爆炸複合採用爆炸複合方法將銅芯線(1)和鈮包覆管(2)複合在一起，形成 鈮銅複合棒坯；步驟五、旋鍛處理採用旋鍛設備對所述鈮銅複合棒坯進行旋鍛處理，並獲得鈮銅複合 棒；且進行旋鍛處理時，旋鍛道次加工率為30 40% ;步驟六、穿套鉑包覆管(3):在步驟五中所述鈮銅複合棒上同軸套上鉑包覆管(3)，獲 得鉑鈮銅三層金屬複合絲坯；步驟七、拉拔採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行總變形率不低於90% 的多道次拉拔處理，並獲得結構和尺寸均符合設計要求的鉑鈮銅三層金屬複合絲成品；且 拉拔處理過程中，需進行多次中間退火處理工序。
3. 按照權利要求2所述的鉑鈮銅三層金屬複合絲製備方法，其特徵在於步驟二所述 的打磨處理之前，需對銅芯線(1)和鈮包覆管(2)的表面分別進行去油清洗；步驟三中退火 處理之後，需徹底清洗銅芯線(1)的外表面和鈮包覆管(2)的內表面。
4. 按照權利要求2或3所述的鉑鈮銅三層金屬複合絲製備方法，其特徵在於步驟六 中所述的穿套鉑包覆管(3)之前，需先對所述鈮銅複合棒的外表面進行打磨拋光處理且使 其表面粗糙度達到0. 3 0. 8 ii m，之後再採用真空鍍膜機在所述鈮銅複合棒上鍍一層鍍鉑 層，且所述鍍鉑層的厚度為3 6 ii m。
5. 按照權利要求2或3所述的鉑鈮銅三層金屬複合絲製備方法，其特徵在於步驟七 中所述的採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行多道次拉拔處理時，拉拔道次加 工率為15 25%，兩次中間退火處理間的拉拔加工率為30 40%。
6. 按照權利要求5所述的鉑鈮銅三層金屬複合絲製備方法，其特徵在於步驟七中所 述的進行中間退火處理時，均在惰性氣體保護下進行，加熱溫度為800 90(TC且保溫時間 為30 90min，冷卻速度為10 20°C /s。
7. 按照權利要求2或3所述的鉑鈮銅三層金屬複合絲製備方法，其特徵在於步驟四 中所述的進行爆炸複合時，鈮包覆管(2)的長度小於銅芯線(1)的長度，且其爆炸複合過程 包括以下步驟401、爆炸複合準備先對銅芯線(1)和鈮包覆管(2)進行裝配且將二者均置於爆炸平臺上，同時在鈮包覆管(2)外側同軸套裝一隔振套；其次，在所述隔振套外側裝藥且所裝炸 藥為粉狀乳化炸藥，裝藥時自上向下垂直且鬆散裝藥，所裝成的爆炸炸藥框為管狀炸藥，所 述管狀炸藥的高度與鈮包覆管(2)的高度相同；402、 起爆複合所述在管狀炸藥上方進行引爆且起爆之後逐步向下複合，並獲得鈮銅 複合棒坯；實際裝藥時，根據鈮包覆管(2)的內徑、壁厚、銅芯線(1)的外徑以及二者間需復 合的程度，確定所裝裝藥的炸藥量；403、 爆炸複合後進行退火處理爆炸複合後，採用高溫退火爐對步驟402中所述的鈮 銅複合棒坯進行退火處理；且進行退火處理時，高溫退火爐內的真空度為10—2 10—卞a，加 熱溫度為800°C 1200。C且保溫時間為30 90min。
8. 按照權利要求7所述的鉑鈮銅三層金屬複合絲製備方法，其特徵在於所述隔振套 為銅管。
9. 按照權利要求2或3所述的鉑鈮銅三層金屬複合絲製備方法，其特徵在於步驟七 中所述的採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行總變形率不低於90%的多道次 拉拔處理後，還需對鉑鈮銅三層金屬複合絲成品依次進行去油清洗、酸洗、矯直和刷洗。
10. 按照權利要求2或3所述的鉑鈮銅三層金屬複合絲製備方法，其特徵在於步驟七 中所述的採用拉拔機對所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯進行總變形率不低於90%的多道次 拉拔處理時，在所述鉑鈮銅三層金屬複合絲坯外側套裝一個保護管。
全文摘要
本發明公開了一種鉑鈮銅三層金屬複合絲及其製備方法，其鉑鈮銅三層金屬複合絲由銅芯線、均勻包覆在銅芯線外側的鈮包覆管和均勻包覆在鈮包覆管外側的鉑包覆管構成，所述銅芯線和鈮包覆管經冶金結合形成鈮銅複合基體且二者的複合比為5～20∶1～5；鉑包覆管和所述鈮銅複合基體經冶金結合形成一種三層金屬複合絲，且鉑包覆管和鈮銅複合基體的複合比為1～25∶800～1000。其製備方法包括步驟一、材料準備，二、表面處理，三、退火處理，四、爆炸複合，五、旋鍛處理，六、穿套鉑包覆管，七、拉拔。本發明方法步驟簡單、實施方便且所製備出的鉑鈮銅三層金屬複合絲結構合理、成本低、性能優良，有導電率高、抗腐蝕能力強等陰極保護材料功能。
文檔編號C21D1/26GK101733978SQ200910219590
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月18日 優先權日2009年12月18日
發明者李銀娥, 王軼, 賈志華, 鄭晶, 馬光 申請人:西北有色金屬研究院