一种铜银镁合金接触线及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201510961770.7 | 申请日 | 2015-12-21 | 公开(公告)号 | CN105603242A | 公开(公告)日 | 2016-05-25 |
| 申请人 | 赣州江钨拉法格高铁铜材有限公司; | 发明人 | 官珊丹; 张光伟; 朱峰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 铜 银 镁 合金 接触 线及其制备方法，铜银镁合金接触线各组分含量按重量比为，0.10～0.13％的银和0.01～0.02％的镁，杂质总量不大于0.02％，余量为铜。其制备方法，包括以下步骤：熔炼， 连铸 ，连续 挤压 ， 冷轧 ， 拉拔 成型，得到设定直径的铜银镁合金接触线。在保证与铜 锡 合金接触线 抗拉强度 相同的条件下，可以大幅度提高其导电率及耐 软化 性能；在铜银合金接触线的 基础 上，少量降低导电率，大幅度提高抗拉强度；并且该铜银镁合金 导线 的工艺简单易行、成本较低、具有很好的经济效益。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铜银镁合金接触线，其特征在于：各组分含量按重量比为，0.10～0.13 ％的银和 0.01～0.02 ％的镁，杂质总量不大于0.02％，余量为铜;所述铜银镁合金接触线抗拉强度为420～442 MPa，电导率为 93.1～95.1％ IACS，伸长率大于 5.0％，软化温度大于 300 ℃，抗软化性能≥ 90 %。 |
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| 说明书全文 | 一种铜银镁合金接触线及其制备方法技术领域[0002] 背景技术[0003] 目前，国内外普速铁路采用的接触线多为铜银、铜锡合金接触线产品。这两种产品的区别在于，铜银合金接触线产品保证了较高的导电率，导电率≥97 %，但抗拉强度较低，抗拉强度一般在350 Mpa以上；铜锡合金接触线产品，通过锡元素的添加，提高了抗拉强度，抗拉强度最小都大于420 Mpa，但是同时也大大降低了接触线产品的导电率，导电率仅≥72 %。因此，在提高接触线产品抗拉强度的同时，确保较高的导电率，成为现在研究的方向。 [0004] 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种铜银镁合金接触线及其制备方法，克服铜银合金接触线导电率高但抗拉强度低、铜锡合金接触线抗拉强度高但导电率低的缺点，使合金接触线产品在保证抗拉强度的同时，又有较高的导电率。 [0006] 一种铜银镁合金接触线，其特征在于：各组分含量按重量比为，0.10～0.13 ％的银和 0.01～0.02 ％的镁，杂质总量不大于0.02％，余量为铜。所述铜银镁合金接触线抗拉强度为420～442 MPa，电导率为 93.1～95.1％ IACS，伸长率大于 5.0％，软化温度大于 300 ℃，抗软化性能≥ 90 %。 [0007] 一种铜银镁合金接触线制备方法，其特征在于，包括以下步骤 ：（1）熔炼：将标准阴极铜投入上引连铸炉中熔化，并以木炭作为表面覆盖剂，以防止铜液被氧化；将0.10～0.13 % 的银和0.01～0.02 ％的镁加入到铜液中，铸造温度为1160～ 1170 ℃。 [0008] （2）连铸：铜液混合均匀，检测成分合格后开始引杆，引杆速度为250 mm/min，得到直径￠22 mm杆坯。 [0009] （3）连续挤压：将步骤（2）的杆坯通过连续挤压机，挤压成直径￠28 mm 的杆坯 ；（4）冷轧：对经过步骤（3）处理的所述杆坯进行冷加工变形，得到直径￠16～20 mm的圆杆坯； （5）拉拔成型：根据所需接触线截面尺寸，对经过步骤（4）处理的圆杆坯进行四道次的孔型拉拔，得到设定直径的铜银镁合金接触线。 [0010] 一种铜银镁合金接触线制备方法，其特征在于：在所述步骤 (1) 中，所述铜的纯度为99.99％，所述银、镁均以纯元素的形式加入。 [0011] 一种铜银镁合金接触线制备方法，其特征在于：在所述步骤 (5) 中，所述拉拔鼓轮采用略带锥体设计，避免了线与线之间相互滑动而产生的擦伤，且拉拔鼓轮采用内外水循环系统进行冷却，使冷却充分。 [0012] 本发明根据铜自身的特性，具有很好的导电性和耐蚀性，并在铜中添加入银和镁两种金属构成铜银镁合金，在保证与铜锡合金接触线抗拉强度相同的条件下，可以大幅度提高其导电率及耐软化性能；在铜银合金接触线的基础上，少量降低导电率，大幅度提高抗拉强度，且锡价格昂贵，铜银镁合金接触线的使用，可以替代铜锡合金接触线，降低了企业的生产成本。经过在高纯度铜中合理添加合金元素，并通过上引连铸—挤压—冷轧—拉拔成型工艺制造出的接触线不仅具有较高的导电率，同时又能保证较高的抗拉强度，并且该铜银镁合金导线的工艺简单易行、成本较低、具有很好的经济效益。 具体实施方式[0013] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明：一种铜银镁合金接触线，其特征在于：各组分含量按重量比为，0.10～0.13 ％的银和 0.01～0.02 ％的镁，杂质总量不大于0.02％，余量为铜。所述铜银镁合金接触线抗拉强度为420～442 MPa，电导率为 93.1～95.1％ IACS，伸长率大于 5.0％，软化温度大于 300 ℃，抗软化性能≥ 90 %。 [0014] 一种铜银镁合金接触线制备方法，包括以下步骤 ：在熔炼上引工序均匀加入生产原料——电解铜板、银锭和镁锭（铜的纯度为99.99％，银、镁均以纯元素的形式加入），通过严格控制炉温（铸造温度为1160～1170 ℃）、引速（引杆速度为250 mm/min）、冷却强度、木炭覆盖层厚度等工艺参数，同时采用炉前取样检测等监控手段，确保连铸生产出成分均匀的，特定银含量（0.10～0.13 %）和镁含量（0.01～0.02%）的Ø22铜银镁合金杆坯，在连续挤压工序，上引连铸铜锡合金线坯在挤压过程中实现动态再结晶，铸态组织被破碎后再结晶，产品晶粒细小、金相组织均匀、晶粒间直径差别小。该工序采用了拥有500mm直径挤压轮的连续挤压机和挤压模具，特别调整了腔体垫片厚度和挤压轮转速，生产符合后续工序工艺要求的Ø28铜银镁合金杆。在冷轧拉拔工序，采用有四个拉丝鼓轮模（每个鼓轮都有配套的电机驱动，拉拔鼓轮采用略带锥体设计，且拉拔鼓轮采用内外水循环系统进行冷却），可实现四模连续拉伸的接触线拉丝机组，通过合理的配模及参数调整，将Ø28铜银镁合金挤压杆加工成满足各项性能要求的CTAH-M85、CTAH-M120或CTAH-M150成品。 [0015] CTAH-M85、CTAH-M120和CTAH-M150成品性能至少需达到下表中的数据（参照标准TB/T 2809-2013修订稿）： |
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