[發明專利]一種鐵路電力貫通線用銅合金導體及其制備方法

在審

• 申請號: 201810017915.1
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN108265194A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 郭勝利;李德富;樊建中;周晉;趙魯彬;高汝英;孫汝楊;周介圭;戶其曉;王斌曉
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院;中國鐵路設計集團有限公司;北京中安遠大電纜有限公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22F1/08;C22C1/02;C22B9/20;C22B9/22;H01B1/02;H01B13/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發明涉及一種鐵路電力貫通線用銅合金導體及其制備方法，屬于有色金屬導體加工成形、銅合金制備及電纜制造技術領域。本發明的銅合金為銅銀二組元合金，銀含量為0.05％～0.12％。利用真空自耗熔煉+真空電子束熔煉雙聯工藝凈化和提純熔鑄銅銀棒，消除氧、氫、氮等有害氣體和有害雜質，實現銅銀合金的高純度和高潔凈化。采用大擠壓比變形，消除鑄造缺陷，細化組織，提高合金塑性，后續拉拔加工無需退火，拉拔總變形量為50％～75％。本發明能夠獲得高純、高潔凈銅銀導體，氣體元素含量小于10ppm，氧含量小于3ppm，導電率為100.5％～102.5％IACS，可用于制造耐磨、耐蝕的鐵路電力貫通線。

技術領域

本發明屬于有色金屬線材加工成形及鐵路電力貫通線制造技術領域，涉及一種鐵路電力貫通線用高耐磨、耐蝕、高導銅合金導體制備方法，尤其是一種電力貫通線用銅合金導體及其制備方法。

背景技術

鐵路電力貫通線為包括信號系統、生產部門、車站、供水系統以及生活等鐵路用電負荷提供電源，其供電可靠性直接影響鐵路運輸系統的正常安全運行，還關系到各鐵路部門的正常工作。鐵路電力貫通線的銅絞線芯在運輸和安裝過程中容易磨損，導致電壓不穩；部分鐵路電力貫通線長期服役于堿性或酸性的潮濕環境中，銅導體易被腐蝕，導致電壓不穩；直接影響鐵路運輸系統的正常安全運行。鐵路系統的高速發展，要求鐵路電力貫通線用導體材料具有良好導電性、高耐磨性和優良的耐蝕性能，穩定電壓，保證鐵路運輸系統的正常安全運行。微量銀很少降低銅的導電性和導熱性，可顯著提高銅的耐蝕性能和耐磨性能，但目前采用上引冷軋制/拉拔工藝和連鑄連軋工藝制備的銅銀合金的性能，難以滿足部分鐵路電力貫通線對導體高耐磨、耐蝕、高導的要求。

發明內容

為了克服上引法鑄造+軋制/拉拔工藝和連鑄連軋工藝制備銅銀合金線不能滿足鐵路電力貫通線對導體材料要求的問題，本發明提出了一種鐵路電力貫通線用高耐磨、耐蝕、高導銅合金導體的制備方法。本發明采水平連鑄+真空自耗重熔+真空電子束熔煉技術，實現銅銀合金的超純凈度制備；通過水封擠壓和連續擠壓將鑄錠加工成棒線，采用多模拉拔將棒線進一步加工成用戶需求的產品。

為實現上述目的，本發明一種鐵路電力貫通線用高耐磨、耐蝕、高導銅合金導體的制備方法，采取以下技術方案：

一種鐵路電力貫通線用銅合金，其中銀含量為0.05％～0.12％，氣體元素含量小于10ppm。

所述的高耐磨、耐蝕、高導銅合金導體制備方法，包括以下步驟:

(1)將按照比例的高純電解銅板和高純銀，在水平連鑄機上熔鑄；

(2)將水平連鑄棒放入真空自耗重熔爐中進行凈化和除雜，獲得高潔凈度銅銀合金錠；

(3)將真空自耗鑄錠放入真空電子束熔煉爐中進行二次凈化和除雜，獲得超高潔凈度的銅銀合金錠；

(4)在臥式擠壓機上，將銅銀合金鑄錠進行水封擠壓；

(5)在連續擠壓機上，對擠壓棒進行二次水封連續擠壓；

(6)將連續擠壓棒線在多模拉拔機上進行多道次拉拔，獲得用戶需求的銅銀導體；

(7)將拉拔銅導體進行清洗，并進行退火熱處理，獲得高耐磨、耐蝕、高導銅合金導體。

一種優選的技術方案，其特征在于：所述步驟(1)中水平連鑄棒的直徑為Φ120mm～Φ150mm；

一種優選的技術方案，其特征在于：所述步驟(2)中真空自耗重熔爐內真空度為2.5×10^-2Pa～5×10^-3Pa；