[发明专利]一种复合金属线材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合金属线材的制造方法，尤其涉及一种复合不锈钢线材及其制造工艺。 

背景技术

目前市场上的优质碳钢丝或不锈钢丝因其具有高的抗拉强度，且价格较低，在各领域广泛被使用，但由于其极易腐蚀，使用中需要采用镀锌、涂油、过塑等防锈手段，但抗锈蚀的效果不是很理想，必须定期更换，使用起来非常麻烦；不锈钢丝耐腐蚀性好但强度不高，并由于资源稀缺，成本太高，影响其使用范围。目前尚没有将碳钢与不锈钢进行复合的工艺。申请号为98233869.4发明名称为“铜包铝双金属导体”及申请号为00124464.7名称为“铜包钢双金属复合导线的生产方法”的两件中国专利分别介绍了铜包钢及铜包铝的工艺。 

发明内容

针对已有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种复合不锈钢线材； 

本发明的目的之二在于提供这种复合不锈钢线材的制造工艺。 

本发明是通过如下技术方案实现： 

不锈钢与碳钢复合，是一个系列化的产品，不锈钢是低碳奥氏体不锈钢，如304、316L等，碳钢是低、中、高碳钢，其中6#-15#为低碳钢，15#-82#为中高碳钢。 

本发明的一种复合不锈钢线材，由碳钢丝芯或合金钢丝芯和纵向包覆在碳钢丝芯外的不锈钢带组成，所述不锈钢包覆层与碳钢丝的截面积比为1∶9-4∶6。 

其中不锈钢为低碳奥氏体不锈钢，如304、316L等，碳钢丝为6#-82#碳钢丝。 

这种复合不锈钢线材的制备工艺包括如下步骤： 

(a)对钢丝和不锈钢带两种原材料进行清洗，所述清洗是大功率超声清洗； 

(b)不锈钢带通过成型模卷成管状包裹芯丝； 

(c)焊接不锈钢带的纵向接缝； 

(d)双金属结合工艺及热处理：低碳钢芯的采用扩散工艺，形成冶金结合面。中、高碳钢芯的采用物理的方法形成分子间相互吸附的结合面，可采用下列两种方法：1、采用中间层，消除渗碳的影响；2、采用快速加热和快速冷却，高温形变热处理工艺，使结合面形成良好的物理结合或冶金结合，同时，使高碳钢索氏体化，中碳钢具有正火或淬火的效果，表面的不锈钢包覆层具有固熔的效果。加热温度为850-1200℃，加热时间在60秒之内，冷却速度为60-100℃/秒。 

(e)拉伸；采用人造钻石模、天然钻石模、压力模、滚拉模等专用模具和技术，多道次拉伸。拉伸道次变形量在10％-28％。总变形量在50％-95％。 

(f)退火：采用低温热处理工艺进行热处理，热处理温度为200-450℃以消除应力。 

其中所述(a)步骤中钢丝在线清洗，采用机械和水相结合的方式清洗；不锈钢带采用液体去油剂去油污。 

其中所述步骤(c)的焊接为气体保护焊，包括氩弧焊、激光焊、等离子焊等。 

其中所述步骤(d)中，钢丝与不锈钢带之间所采用中间层为铜、铝、镍、铬或相关合金中的一种或一种以上。 

通过上述方法制得的复合不锈钢线材，其抗拉强度可达1800Mpa，其伸长率可达30％，无论怎样破坏，不锈钢与碳钢或合金钢的界面均无分层现象。 

本发明采用不锈钢带包碳钢或合金钢丝，纵向焊合而形成复合金属线材，经过工艺处理双金属间形成紧密的结合，本发明制得的复合不锈钢线材，既有不锈钢的耐腐蚀性能，又有碳钢钢丝或合金钢丝的强度，而且制备过程不采用酸洗，因此具有无污染，低能耗、低成本、效率高、制得的产品具有高强度、高耐腐蚀性、质量好等优点。 

具体实施方式

实施例1 

钢丝放线：采用专用放线架，放线重量2吨。钢丝直径Ф6，钢号6#的钢丝。 

钢丝去油：采用在线去油，采用机械和液体(碱性或中性去油剂)相结合的方法。在高温(100℃)下高压(2MPa)振动清洗。 

钢丝去锈：采用在线去锈，采用机械方法，相当于切削式的纯铁面。 

不锈钢带放带：采用专用放带机，放带重量150公斤。奥氏体不锈钢带304，带厚0.4mm，带宽30mm。 

不锈钢带去油：采用液体金属去油剂进行清洗。 

包复焊合：通过包复模的带卷成管状，管状纵缝用激光焊焊合，成为一根包复管，不锈钢包覆层与碳钢丝的截面积比为1∶9，采用304的不锈钢带，6#优质碳钢丝。 

双金属结合工艺及热处理：采用扩散工艺，形成冶金结合面。