扼流圈用小线径漆包铜扁线的硬度研究

扼流圈用小线径漆包铜扁线的硬度研究

熊露良，李明哲

（

珠海格力电工有限公司，广东 珠海 519000）

摘要：为适应客户的高速绕线，漆包铜圆线侧重提高柔软度，扼流圈用漆包铜扁线绕线方式与漆包铜圆线不同。若漆包铜扁线过于柔软，易造成漆包铜扁线在绕线过程中弯曲，影响客户使用。因此研制导体偏硬的漆包铜扁线成为难题。结合漆包铜扁线生产过程，对拉丝的退火工艺，漆包工序的退火温度、车速对硬度的影响进行研究，结果表明满足扼流圈用漆包铜扁线生产工艺为大拉退火电压32V、中拉退火电压41V和漆包退火温度370℃。

关键词：扼流圈；铜扁线；退火温度；硬度；

1  引言

漆包线作为扼流圈的主要材料。与铜圆线相比，铜扁线在电流承载能力、散热性能及槽満率等方面有更大的优势[1]。导体截面积＜10mm2的小线径[2]漆包铜扁线在逐渐替代漆包铜圆线。

随着扼流圈制造业工艺技术的不断进步，对漆包铜扁线的硬度提出了更高要求。为确保线圈加工的稳定。要求漆包铜扁线具有可绕性且导体偏硬，确保在绕制过程中不因导体偏软造成弯折。

以拉丝、漆包工艺为研究对象，通过伸长、抗拉强度、硬度等性能，确定拉丝、漆包工序的退火温度和收线车速对漆包铜扁线硬度的影响，制备满足扼流圈用漆包铜扁线。

2  试验部分

2.1  原材料

某公司聚酰胺酰亚胺绝缘漆、某公司8mm低氧铜杆经大拉、中拉设备拉制的0.6mm裸铜线。

2.2  漆包线生产工艺

试验设备为东莞市太阳线缆设备有限公司的卧式漆包机，生产QXYB-1/220 0.15×1.5mm。拉丝退火电压、漆包退火温度和车速见表1，漆包固化温度为410℃。

2.3  检测方法

伸长率、抗拉强度参照GB/T4074.3-2008，维氏硬度参照GB/T4340.1-2009。

表1 工艺参数表

3  试验过程与结果

3.1  拉丝退火温度对导体硬度的影响

通过调整大拉、中拉的退火温度制得三种工艺的裸圆铜线，三种裸圆铜线的性能见表2，样1未退火为硬态，抗拉强度最大。经两次退火的样3抗拉强度为253N/mm2，伸长率为28.6%。表明经退火可使铜线变柔软，因为铜材经过拉伸使晶格破坏，退火后晶格恢复，铜线变为软态。

使用表2的三种裸圆铜线生产漆包铜扁线，制得漆包线，测试性能见表3。样3经两次退火后伸长率为30 %，抗拉强度为285 N/mm2。样1、样2抗拉强度大，但伸长率低，不满足客户要求。因此裸圆铜线生产工艺选择样3。

表2 裸圆铜线性能表

表3 大拉和中拉的退火温度对硬度的影响

3.2  漆包退火温度对导体硬度的影响

0.6mm裸圆铜线经压延成0.15×1.5mm导体，经退火、涂漆、烘烤、冷却、收线，制成漆包铜扁线[3]。压延过程中导体破坏的晶格在退火炉的高温下发生恢复，导体变为软态。选用样3拉丝工艺，调整漆包退火温度探究对导体硬度的影响，样品试验数据见表4。随着退火温度的升高，伸长率逐渐增大，抗拉强度、硬度逐渐降低。当退火温度为410℃，伸长率为38%，抗拉强度为275N/mm2，硬度为64.3HBV。因伸长30%较低，不满足客户要求，为使导体偏硬，选取样5工艺。结果表明，370℃的退火温度可以制造较好伸长率和硬度的漆包铜扁线。

表4 退火温度对导体硬度的影响

3.3  漆包收线车速对导体硬度的影响

相关研究表明提高生产速度减少裸线在退火炉的时间，降低退火程度，使晶格重新排列程度降低，可提高导体的硬度。本节选用样3拉丝工艺和样5漆包退火工艺，调整收线车速探究对导体硬度的影响，样品试验数据见表5。提高收线车速漆包铜扁线的伸长率、抗拉强度和硬度未发生显著变化。可能是退火炉的温度对晶格恢复足够充分，弥补收线车速提高后造成的降低效应。当采用样9和样10的80m/min和90m/min车速时，绝缘漆涂覆不均匀，导致漆包铜扁线性能不合格。为提高生产效率选择70m/min的车速。

4  结束语

研究表明，漆包铜扁线导体硬度与拉丝、漆包工序中退火工艺有关。采用大拉退火和中拉退火的工艺对漆包铜扁线的伸长率有积极作用；通过调整漆包退火温度，可控制漆包铜扁线的抗拉强度和导体硬度；合理的漆包收线车速对漆包铜扁线的硬度影响较小。经证明，生产工艺为大拉退火电压32V，中拉退火41V，漆包退火温度370℃，样品伸长率符合要求且导体较硬，完全满足扼流圈的使用要求。

参考文献：

[1]王锦波,王冬艳,彭春斌,王成勇,金爱民.高槽满率绕组专用窄矩形截面电磁线拉拔均匀性研究[J].模具工业,2021(4):66-71.

[2]张兆.小规格漆包铜扁线性能评估探讨[J].电线电缆,2021 (3):41-44.

[3]胡延波,余琪,杨国富,罗波涛,张婷香,罗至勇,李昌青.电工用铜线坯对漆包线耐压性能影响[J].铜业工程,2020 (6):101-104.