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一种合金接触线及其制备方法

阅读:798发布:2023-03-05

专利汇可以提供一种合金接触线及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 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。,下面是一种合金接触线及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种合金接触线,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 %。
2.根据权利要求1所述的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 ℃;
(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;
(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。
3.根据权利要求2所述的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。
4.根据权利要求2或3所述的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循环系统进行冷却,使冷却充分。

说明书全文

一种合金接触线及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电气化路用铜合金接触线及其制备方法。
[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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