[发明专利]铜包铝丝或铜包铝镁合金丝的电镀制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用电镀方法制作铜包铝镁合金丝的制备方法，属于电镀领域。

背景技术

由于近年来全球经济的高速发展，铜的需求特别是电线电缆市场对铜的需求日益增长，再加上铜的矿产资源在逐年减少，造成铜价在近年来价格不断上涨，于是在市场上不断出现铜的替代产品，如铜包钢编识细线的制备方法(见专利申请号：200610040893.8)、铜包铝镁合金丝及其制备方法(见专利申请号：200510040343.1)等，用少量的铜和其它金属结合做成产品以替代铜，以减少铜的消耗来降低成本，同时也为人类节约稀有金属资源作出贡献。其中的铜包铝镁合金丝使用包覆法的制作方法，需要在专用的包覆焊接机上用铜带包覆铝或铝镁合金芯并在氩气保护下进行氩弧焊接而形成线坯。然后再拉拔缩径后制成成品，为了保证最薄弱的地方基本能达到不“露铝”的使用要求，目前使用的包覆方法，其含铜量(重量比)约为40％，如再降低含铜量就会产生“露铝”以及拉丝更容易断线等无法克服的弊端。如果采用电镀的方法，可以提高铜的利用率，金属间的结合牢度增强等优点是包覆法无法达到的，虽然电镀法的优点很多，但目前只有铝或铝镁合金的零件的电镀工艺，却没有相关的电镀法制作铜包铝镁合金丝的先例，主要因为铝或铝镁合金极易氧化和需要依次连续在镀槽中缓慢通过，并且在线材电镀后还要拉丝延伸长度几百至几千倍，这对金属间的结合牢度是一个史无前例的考验，主要有以下难题：

1、所有相关电镀资料都显示：铝及铝镁合金上电镀比其它金属上电镀要困难得多，电镀铝或铝镁合金零件的工艺中，铝或铝镁合金和氧有很强的亲和力，表面总有一层自然氧化膜存在，浸泡在氢氧化钠等溶液中去除了表面的氧化膜后只要在空气中停留接触60秒以上，铝或铝镁合金零件的表面会重新和空气中的氧气迅速反应重新生成氧化膜，电镀后会产生起泡和脱皮现象，该零件为次品或废品。而在铝或铝镁合金丝线材的电镀中，从去除氧化膜后且要进行不间断的放线，(而不像零件可以尽快的从这槽放入另一个槽，可尽量缩短暴露在空气的时间就可保证产品的工艺要求)，不在空气中暴露是不可能的，这是一个难点。

2、在不断的试验过程中，发现铝或铝镁线材在电镀过程中的最后一道硫酸铜主镀时，生产过程需要或设备突然发生小故障需要短暂停机时，只要停机60秒以上主镀中的所有丝近1000米线材全部发生烧丝现象，即为废品。在正常生产过程中短暂停机(5分钟以内)是不可避免的，比如某些原料必须停机添加、停机换铝或铝镁合金线材、有一点乱丝需要停机理顺一下(不停电镀在流水线运转的线材约有2000米，24小时运转难免发生乱线现象)、收线换盘等等，如果这么高的报废率成本是很高的，没有经济价值。这是第二个难点。

3、在试验过程中，第二道浸锌时如果按照铝电镀常规的工艺配方中的：氧化锌(ZnO)20g/L，氢氧化钠(NaOH)120g/L，适应温度15-30摄氏度，停留时间20-40秒，在分别经过大量试验发现如果按以上数据生产出来的产品表面看没有任何问题，也就是说如果是铝零件电镀的话是算合格产品，但电镀后的线材在拉拔缩径后长度延伸至10倍左右时发生脱铜现象，也就是说明金属间结合牢度不够。

4、在上述第3点的配方调整后，第二道浸锌后锌层加厚应该可以达到要求了，但在拉拔缩径后长度延长至20-30倍时又会发生脱铜现象。

发明内容

本发明的目的主要是为了克服上述现有的使用包覆法生产铜包铝或铜包铝镁合金丝的不足之处，克服铝丝或铝镁合金丝镀铜的上述4大电镀难题，利用多个加长的电镀铝镁零件镀槽串联而成的连续走丝镀铜的流水线，提供一种金属间结合力好、铜层与铝丝或铝镁合金丝的同心度高、可做高抗拉强度及高拉伸率产品和生产成本低、报废率低、产品比重低、可节约更多的铜的铜包铝或铜包铝镁合金丝的电镀制备方法。

本发明的铜包铝丝或铜包铝镁合金丝的电镀制备方法，其特征在于包括以下步骤：

A)制备φ2-4mm铝丝或铝镁合金丝，收卷；

B)将收卷的φ2-4mm铝丝或铝镁合金丝放在40-50g/L氢氧化钠溶液的槽内浸泡5-10分钟，溶液温度为20-40摄氏度，清洗表面的氧化层后迅速提起而放入清水槽内进行冲洗，冲洗干净后迅速放入放料水槽中，水面全部淹没盘材；

C)第一道浸锌；从放料水槽至第一道浸锌水槽之间用水沟连接，水沟两头用导丝轮将线材从前槽通过水沟在水下将盘绕的铝丝或铝镁合金丝输送到第一道浸锌的溶液槽中浸锌；

D)第一道退锌；浸锌后的线材经水沟输送到退锌槽将在第一道浸锌时的表面浮锌去除；