一种汽轮发电机转子用铜合金及其加工工艺
专利汇可以提供一种汽轮发电机转子用铜合金及其加工工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种汽轮发 电机 转子 用 铜 合金 及其加工工艺， 铜合金 由铜、镍、 硅 、铬、 银 、镁、铌等组成，采用熔炼→连续 挤压 →冷 变形 →固溶淬火→第二次冷变形→ 深冷处理 →时效等加工工艺制备；本发明提供的技术方案，获得的材料性能优异，完全满足汽轮发电机转子的使用要求。，下面是一种汽轮发电机转子用铜合金及其加工工艺专利的具体信息内容。
1.一种汽轮发电机转子用铜合金及其加工工艺，其特征在于：由铜、镍、硅、铬、银、镁、铌等组分组成，按重量百分比计，所述镍含量1.8%～2.5%、硅含量0.40%～0.60%、铬含量
0.60%～0.80%、银含量0.10%～0.20%、镁含量0.10%～0.20%，铌含量0.05～0.10%；所述铜、镍、硅、铬、银、镁、铌等元素的总含量大于99.97%，所述镍含量、硅含量的比值是4.3：1；银含量、镁含量、铌含量的比值是2：2：1；所述的加工工艺：熔炼→连续挤压→冷变形→固溶淬火→第二次冷变形→深冷处理→时效；所述的加工工艺制备的汽轮发电机转子用铜合金，在室温下其抗拉强度为690MPa～725 MPa，屈服强度为590 MPa～610 MPa，伸长率为16%～
20%，导电率为50%IACS～55%IACS，软化温度为大于570℃；在温度为427℃时，其抗拉强度为
550MPa～590 MPa，屈服强度460 MPa～490 MPa，伸长率6%～10%。
2.如权利要求1所述的一种汽轮发电机转子用铜合金及其加工工艺，特征在于：所述的熔炼采用水平连铸或者上引连铸，熔炼温度为1200℃～1250℃；熔炼原材料选用高纯阴极铜、铜镍中间合金、铜硅中间合金、铜铬中间合金、铜锆中间合金、铜铌中间合金、纯银、纯镁。
3.如权利要求2所述的一种汽轮发电机转子用铜合金及其加工工艺，特征在于：所述的采用水平连铸熔炼时，采用碎玻璃和硼砂进行覆盖铜液表面，防止铜液吸气；其中碎玻璃和硼砂的比例为3：1；水平连铸铜杆的直径为30mm，连铸速度为500mm/min。
4.如权利要求2所述的一种汽轮发电机转子用铜合金及其加工工艺，特征在于：所述的采用上引连铸熔炼时，采用三连体熔炼设备，所述的熔炼设备包括熔化炉、保温炉、隔仓；所述的熔化炉、隔仓和保温炉之间通过流沟相连，所述的流沟高出炉底200mm，可促进铜液流动的均匀性，可以起到除渣的效果；所述的隔仓内安装有在线除气装置，通过在线除气装置向铜液内充入99.996%的氩气，并通过受控的旋转石墨轴和转子，将计量的氩气压入铜液中并打散成微小气泡，使其均匀的分散在铜液中，从而达到除气、脱氧的目的；所述的氩气出口压力0.5MPa，流量0.8Nm3/h，转子转速控制在120r/min；结晶器出水温度控制在20℃～30℃，上引连铸速度为550mm/min。
5.如权利要求1所述的一种汽轮发电机转子用铜合金及其加工工艺，特征在于：所述的连续挤压的转速为3.5转/分钟，连续挤压设备的功率为600KW，连续挤压的扩展比为15～
25，挤压比为1.5，挤压温度为750℃～850℃，连续挤压后采用含有20%的酒精溶液迅速冷却至小于35℃，连续挤压制备的铜合金材料其晶粒尺寸为0.003 0.007mm。
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6.如权利要求1所述的一种汽轮发电机转子用铜合金及其加工工艺，特征在于：冷变形采用60%～95%的加工率进行冷加工变形。
7.如权利要求1所述的一种汽轮发电机转子用铜合金及其加工工艺，特征在于：固溶淬火是960℃保温30分钟，水淬。
8.如权利要求1所述的一种汽轮发电机转子用铜合金及其加工工艺，特征在于：第二次冷变形采用35%～45%的加工率进行冷加工变形。
9.如权利要求1所述的一种汽轮发电机转子用铜合金及其加工工艺，特征在于：所述的深冷处理采用低温深冷处理设备，每小时温度降低50℃，直到-180℃，保温10小时，然后每小时升温50℃，直到室温。
10.如权利要求1所述的一种汽轮发电机转子用铜合金及其加工工艺，特征在于：所述的时效温度为450℃～470℃，时间为3小时。
一种汽轮发电机转子用铜合金及其加工工艺
技术领域
背景技术
450 MPa，伸长率大于5%。但是，铍是对人体有害的元素，尤其在高温下，对人体和环境都极为有害，出于对环境保护和人体健康等方面的考虑，需要更换铍钴铜合金材料，开发环境友好的汽轮发电机转子槽楔材料。
49%IACS。专利200510038051 .4公开了一种汽轮发电机转子槽楔用钛青铜及其加工工艺，其成分为： Be：0 .1～0 .3% ,Ni：1 .5～2 .5%、Ti：0 .4～0 .6%、Cu：余量，导电率仅为47%IACS，同时高温性能不理想，工作寿命短，无法满足大功率发电机长时间运转的需求。专利
201410249942.3公开了一种超细晶高性能CuCrNiSi合金槽楔的制备工艺。其通过采用连续挤压工艺，实现细化晶粒，之后再通过微冷变形及时效处理，实现了CuCrNiSi合金槽楔的制备。该工艺通过晶粒细化、形变强化以及析出强化，提高槽楔的力学性能，但是其导电率偏低，导电率只有30～40%IACS。专利201410620532.5公开了一种易挤压成型高温性能优良的铜合金转子槽楔及其生产方法，其材料中包含Ni、Cr、Si、Zr 和Cu，Ni 的含量为1.6wt％～
2.5wt％，Cr的含量为0.05wt％～0.15wt％，Si的含量为0.5wt％～0.8wt％，Zr的含量为
0.15wt％～0.25wt％。其合金材料在大加工率变形时容易产生晶间裂纹，影响了材料的力学性能，使用时存在安全隐患。专利200910248653.0公开了一种高强度镍铬硅铜合金材料及其加工工艺，合金的组成的质量配比为：Ni：2.1％～2.9％、Cr：0.4％～0.7％、Si：0.3％～0.7％；采用的加工工艺为：熔铸、压力加工、高温固溶淬火热处理、冷压力加工、时效热处理、机械加工。该合金虽然室温性能较好，但是其高温性能低于铍钴铜合金材料的性能。
发明内容
所述镍含量1.8%～2.5%、硅含量0.40%～0.60%、铬含量0.60%～0.80%、银含量0.10%～
0.20%、镁含量0.10%～0.20%，铌含量0.05～0.10%；
所述铜、镍、硅、铬、银、镁、铌等元素的总含量大于99.97%，所述镍含量、硅含量的比值是4.3：1；银含量、镁含量、铌含量的比值是2：2：1。
所述的熔炼采用水平连铸或者上引连铸，熔炼温度为1200℃～1250℃；熔炼原材料选用高纯阴极铜、铜镍中间合金、铜硅中间合金、铜铬中间合金、铜锆中间合金、铜铌中间合金、纯银、纯镁。
55%IACS，软化温度为大于570℃；在温度为427℃时，其抗拉强度为550MPa～590 MPa，屈服强度460 MPa～490 MPa，伸长率6%～10%。
0.20%、镁含量0.10%～0.20%，铌含量0.05～0.10%；所述铜、镍、硅、铬、银、镁、铌等元素的总含量大于99.97%，所述镍含量、硅含量的比值是4.3：1；银含量、镁含量、铌含量的比值是2：
2：1。
具体实施方式
熔炼→连续挤压→冷变形→固溶淬火→第二次冷变形→深冷处理→时效
所述的熔炼采用水平连铸或者上引连铸，熔炼温度为1200℃；熔炼原材料选用高纯阴极铜、铜镍中间合金、铜硅中间合金、铜铬中间合金、铜锆中间合金、铜铌中间合金、纯银、纯镁。
3
的目的；所述的氩气出口压力0.5MPa，流量0.8Nm /h，转子转速控制在120r/min。结晶器出水温度控制在30℃，上引连铸速度为550mm/min。
熔炼→连续挤压→冷变形→固溶淬火→第二次冷变形→深冷处理→时效
所述的熔炼采用水平连铸或者上引连铸，熔炼温度为1250℃；熔炼原材料选用高纯阴极铜、铜镍中间合金、铜硅中间合金、铜铬中间合金、铜锆中间合金、铜铌中间合金、纯银、纯镁。
3
的目的；所述的氩气出口压力0.5MPa，流量0.8Nm /h，转子转速控制在120r/min。结晶器出水温度控制在20℃，上引连铸速度为550mm/min。
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