[發明專利]一種磁極線圈用銅材及其生產方法

在審

• 申請號: 201710445573.9
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107377657A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 徐高磊
• 申請（專利權）人: 紹興市力博電氣有限公司
• 主分類號: B21C37/04
• 分類號: B21C37/04;B21F1/02;C22C9/00;H01B1/02;H02K3/02
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙)33261
• 代理人: 曾祥兵

技術領域

本發明涉及有色金屬的加工技術領域，尤其是涉及一種磁極線圈用銅材及其生產方法。

背景技術

磁極線圈應用于水輪發電機，磁極線圈多采用銅型材繞制而成，以利于散熱銅型材本身的截面設計成帶散熱筋形狀，為磁極提供了較大的散熱表面。特種規格的銅材主要考慮線圈的端部要為極間連接預留空間，所有極間連接部位的銅排的截面積均不小于繞組銅材的截面積。由于磁極線圈應用于水輪發電機的特殊性，對銅型材的導電性、導熱性有較高的要求。純銅的導電性好，但是其焊接性能、高溫性能對于高銅合金而言略顯不足，即保證銅型材的導電性，有提高銅型材的焊接性能和高溫性能是滿足高檔磁極線圈應用的關鍵。

發明內容

針對現有生產工藝存在的上述不足，本發明提供了一種磁極線圈用銅材及其生產方法，利用該方法生產的磁極線圈用銅材具有氧含量低、焊接性能優異、塑性加工性能高、導電性能高、高溫性能優異、表面質量高等優點，且該工藝流程短、高效、節能。

為了實現上述發明目的，本發明采用了如下技術方案：

一種磁極線圈用銅材及其生產方法，包括以下步驟：

（1）上引連鑄：以銅含量大于99.996%的高純陰極銅、純銀、銅磷中間合金、銅鎂中間合金、銅鉻中間合金為原料，將原料預熱烘干后在熔煉裝置中進行熔化，采用木炭及石墨鱗片覆蓋銅液表面，采用牽引機組上引銅桿，然后銅桿進入收線裝置；

（2）連續擠壓：以步驟（1）制備的銅桿為原料，采用連續擠壓機組制備磁極線圈用銅材坯料；

（3）拉拔：以步驟（2）制備的銅材采用液壓拉拔機進行拉伸變形，進行一道次拉伸變形；

（4）矯直：以步驟（3）制備的銅材采用矯直機進行矯直；

（5）分切：步驟（4）矯直變形后的銅材進行分切。分切后銅材的長度偏差每米小于0.2mm。

所述步驟（1）中通過結晶器出水，出水溫度為35℃～40℃。

所述步驟（1）中的木碳為烘干的木碳，木炭粒度為30mm～38mm，覆蓋厚度為150mm～180mm；所述石墨磷片的覆蓋厚度為50mm～60mm。

所述步驟（1）中的熔煉裝置包括熔煉爐、保溫爐，在熔化爐與保溫爐之間設有隔倉，熔化爐、隔倉和保溫爐之間通過流溝相連，所述熔煉爐的溫度為1166℃～1170℃，保溫爐的溫度為1161℃～1170℃。

所述步驟（1）中的牽引機組上引銅桿的引桿速度為550mm/min，引桿直徑為Ф20mm，冷卻循環出水溫度為35℃～40℃。

所述步驟（2）連續擠壓機的轉速為7r/min。

所述步驟（3）采用液壓拉拔機對銅材進行拉伸變形，拉伸變形系數為1.1-1.15。

所述步驟（4）采用矯直變形系數為1.02。

所制得的磁極線圈用銅材的銀含量為0.02-0.03%、磷含量為0.002-0.01%、鎂含量為0.002-0.005%、鉻含量為0.002-0.005%、氧含量小于0.0003%、導電率≥99%IACS，軟化溫度大于400度，抗拉強度大于320MPa，延伸率大于12%，銅材的扭擰度每米不大于0.5mm，銅材的平面度每米不大于1mm，銅材的直度每米不大于0.5mm。

本發明磁極線圈用銅材及其生產方法具有如下有益效果：

1、采用銅含量大于99.996%高純陰極銅、純銀、銅磷中間合金、銅鎂中間合金、銅鉻中間合金為原料，提高銅材的高溫性能、焊接性能、銅材的導電率≥99%IACS，軟化溫度大于400度，抗拉強度大于320MPa，延伸率大于12%

2、本發明采用矯直工序制備的銅材扭擰度每米不大于0.5mm，銅材的平面度每米不大于1mm，銅材的直度每米不大于0.5mm，滿足了高端磁極線圈用銅材的使用。

3、本發明制備的銅材導電性能高、高溫性能好、焊接性能好、表面質量高，流程短、高效、節能。本發明與傳統工藝相比節省了鑄錠加熱、熱擠壓等工序，有益效果是節約能耗50%以上，成材率達到80%以上。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護范圍并不限于此。

實施例1

本實施例1一種磁極線圈用銅材及其生產方法包括如下步驟：

上引連鑄—連續擠壓—拉拔—矯直—分切

具體的步驟為：

（1）上引連鑄