[發(fā)明專利]大長度高強高導(dǎo)銅鉻鋯合金接觸線的生產(chǎn)工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611095863.7
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106591621B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魯衍任;李學(xué)斌;沈華;趙德勝;楊玉軍;車明安;袁遠;路超;吳靜
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵建電氣化局集團康遠新材料有限公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/03;C22F1/08;H01B13/00
• 代理公司: 江陰市揚子專利代理事務(wù)所(普通合伙)32309
• 代理人: 隋玲玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大長度高強高導(dǎo)銅鉻鋯合金接觸線的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，對銅合金導(dǎo)電材料的綜合使用性能要求越來越高，要求其在保持高強度（硬度）、韌性、耐磨性的同時，仍保持較高的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐寒性、無鐵磁性等特性。這些優(yōu)良的特性，使銅合金逐漸成為電力、信息、交通、能源、輕工及航天航空等高科技領(lǐng)域中使用的重要金屬材料。很多場合很少以純銅的形式應(yīng)用，這是因為純銅的強度較低（230～300 MPa），冷加工后雖然可以達到400 MPa以上，但伸長率僅為2%，在加熱或一定溫度下使用時，其強化效果很容易消失。所以，純銅僅能應(yīng)用于受力不大的電力、電器、電子的導(dǎo)電體、散熱體、裝飾件等。在保持純銅的一些優(yōu)良性能的前提下，盡可能提高銅的強度（硬度）和耐磨性，隨即高強度高導(dǎo)電性銅合金逐漸被研發(fā)出來。

目前高速電氣化鐵路采用Cu-Mg、Cu-Sn合金接觸線，該類線材均是以喪失導(dǎo)電率為前提的，而時效強化型銅合金如Cu-Cr-Zr等，是利用時效強化析出納米級粒子來提高材料強度，并且保證了材料的強度，此類材料有突出的強度和導(dǎo)電率的匹配關(guān)系，但是此類合金存在生產(chǎn)控制困難、成本高、大批量生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定等難點。

銅鉻鋯合金作為一種高強度、高導(dǎo)電、高軟化溫度的合金材料，其優(yōu)異的性能已被廣泛地應(yīng)用在國民經(jīng)濟的許多重要領(lǐng)域。這種材料以銅為基，添加金屬鉻和金屬鋯，由于鉻和鋯在高溫熔煉鑄造條件下與氧的親和力極強，在熔煉和鑄造過程中極易氧化揮發(fā)，因而，生產(chǎn)難度較大。一般情況下需要采用真空熔煉和鑄造的方法，以減少氧化和揮發(fā)，保證產(chǎn)品最終具有符合要求的化學(xué)成分。然而，此種方式生產(chǎn)周期長，由于是一爐一鑄，長度重量和形狀都受到限制，且真空生產(chǎn)成本高、產(chǎn)量小，很難建立連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種大長度高強高導(dǎo)銅鉻鋯合金接觸線的生產(chǎn)工藝，它實現(xiàn)了銅鉻鋯合金接觸線的連續(xù)性生產(chǎn)，而不受爐體容量大小的影響，可生產(chǎn)任意長度、符合成分要求的銅鉻鋯合金接觸線，能夠滿足未來高速鐵路發(fā)展的需求。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種大長度高強高導(dǎo)銅鉻鋯合金接觸線的生產(chǎn)工藝，

步驟一、非真空熔煉

按比例投放標準陰極銅、銅鉻中間合金和銅鋯中間合金進行銅鉻鋯合金的熔煉；

步驟二、上引連鑄

采用上引連續(xù)鑄造方式制備銅鉻鋯合金連續(xù)鑄桿；

步驟三、在線連續(xù)固溶強化

在960~1000℃之間在線連續(xù)固溶強化0.5~2小時，然后在線連續(xù)水淬冷卻至室溫；

步驟四、直角通道連續(xù)擠壓

進行直角通道連續(xù)擠壓處理，得到銅鉻鋯合金連續(xù)接觸線桿坯；

步驟五、時效處理

連續(xù)擠壓后的銅鉻鋯合金接觸線桿坯在400~500℃之間時效處理3~5小時，然后在線連續(xù)水淬冷卻至室溫；

步驟六、冷拔成型

對銅鉻鋯合金連續(xù)接觸線桿坯進行多道次冷拉拔，制成銅鉻鋯合金連續(xù)接觸線。

步驟一中非真空熔煉采用的裝置包括第一體爐、第二體爐和第三體爐，所述第二體爐和第三體爐之間設(shè)置有連接通道，所述連接通道中部設(shè)置有石墨狼牙棒自勻器，所述石墨狼牙棒自勻器兩側(cè)的連接通道外側(cè)均繞置有通電線圈。

所述第一體爐、第二體爐和第三體爐頂部均設(shè)置有氬氣進口和調(diào)壓器；所述第二體爐和第三體爐頂部均設(shè)置有加磷碳口，所述第一體爐頂部設(shè)置有加料通道，所述加料通道內(nèi)設(shè)置有加料裝置，所述第一體爐前端設(shè)置有蓋板。

步驟三中在線連續(xù)固溶強化采用的裝置包括第一外筒體，所述第一外筒體內(nèi)壁上設(shè)置有罩式電磁加熱裝置，所述第一外筒體中心設(shè)置有第一旋轉(zhuǎn)鋼筒，所述第一外筒體的上部和下部分別設(shè)置有第一進料口和第一出料口，所述第一外筒體上部還設(shè)置有氬氣進口和調(diào)壓器。

步驟三和步驟五中在線連續(xù)水淬采用的裝置包括第二外筒體，所述第二外筒體上部和下部分別設(shè)置有出水口和進水口，所述第二外筒體外部設(shè)置有水冷卻循環(huán)系統(tǒng)，所述水冷卻循環(huán)系統(tǒng)通過管路分別與進水口和出水口相連接，所述第二外筒體內(nèi)部設(shè)置有上下兩個網(wǎng)孔板，所述上下兩個網(wǎng)孔板位于進水口和出水口之間，所述上下兩個網(wǎng)孔板之間設(shè)置有第二旋轉(zhuǎn)鋼筒，所述第二外筒體上設(shè)置有第二進料口和第二出料口，所述第二進料口和第二出料口位于上下兩個網(wǎng)孔板之間，所述第二進料口位于第二出料口上方。