[發明專利]一種大電流電連接器用碲銅合金絲材的金屬加工工藝

有效

• 申請號: 202011097993.0
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112458321B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 李小陽;庾高峰;張航;馬明月;吳斌;王聰利;靖林;侯玲;張琦
• 申請（專利權）人: 陜西斯瑞新材料股份有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C9/00;B21C37/04;C22F1/08;C22F1/02
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 余柯薇

本發明提供了一種大電流電連接器用碲銅合金絲材的金屬加工工藝，包括以下步驟：S1：按照重量百分比選取Te、P、Sn、Cu原料在真空熔煉爐內進行熔煉，待原料全部熔化后，將溶液靜置，靜置過程中加入Ce后，電磁攪拌使得晶體細化，然后澆鑄成錠子；S2：用熱軋、冷旋鍛、鋸床和車床把錠子加工成合金棒材；S3：將合金棒材加熱，保溫后通過擠壓筒變徑正向熱擠壓變形，切掉棒頭和縮尾；S4：將合金棒材連續變徑冷拉拔變形，中間再經過固溶退火和磨拋，最后拉拔盤卷成不同規格絲材；S5：在氣氛保護下對絲材進行時效處理，矯直后分切成定尺尺寸包裝。本發明方法可有效提高所制備的碲銅合金絲材的抗蝕性、耐磨性以及抗壓強度等性能。

技術領域

本發明涉及合金材料制備技術領域，具體涉及一種大電流電連接器用碲銅合金絲材的金屬加工工藝。

背景技術

大電流連接器主要應用于重載、環境惡劣或防護等級要求較高的連接器。隨著使用要求的提高，大電流連接器已經逐步發展成需要具備熱插拔功能，特別要求在熱插拔操作時，免受電弧的影響，從而能連續有效地傳導電流，保障系統的可靠運行。銅碲合金中碲元素的加入對銅合金的導電、導熱性能影響很小，添加少量的碲元素能顯著提高銅合金的切削性能，并且能夠使銅合金具有良好的抗電弧性能和耐腐蝕性。

但是碲元素對合金導電性和力學性能的影響不明顯，超聲波作用于金屬凝固過程，主要是利用超聲波在液體中產生的空化作用、聲流作用和熱作用。空化作用和聲流作用能夠增加熔體內部的形核質點，促進熔體內部產生對流，降低熔體內部的溫度梯度，使合金組織細化，并減輕合金偏析；而超聲波產生的熱作用會導致晶粒生長時間延長，使晶粒粗化。研究表明，在金屬液凝固過程中合理的進行超聲波振動處理能夠使鑄錠晶粒細化、組織均勻，氣孔、夾渣等內部缺陷減少，成分偏析改善，進而使金屬性能提高。

目前5G時代中，傳輸功率的增大，功率連接器中傳輸電流越來越大，因此，相關傳輸線纜的安全性和穩定性要求越來越高，對線絲材料也提出越來越高的要求。本發明設計的導熱導電性好、純度高、強度大碲銅合金絲材制備思路就是基于滿足大電流電連接器用銅合金原材料絲材要求，用真空熔煉、鍛造、熱軋、磨拋、擠壓、直拉和盤拉工藝制備絲材，以解決5G通訊傳輸線纜問題，同時為5G大功率傳輸的安全性和穩定性發展作出貢獻。

發明內容

本發明解決的技術問題是隨著5G時代的到來，傳輸功率的增大，大電流連接器使用絲材在保證導電導熱能力的同時不能保證其抗壓強度的問題。

本發明的技術方案是：一種大電流電連接器用碲銅合金絲材的金屬加工工藝，包括以下步驟：

S1：按照重量百分比為：Te 0.05-0.5wt％，P 0.015-0.8wt％，Sn 0.05-0.15wt％，Cu余量，取原料在真空熔煉爐內進行熔煉，升溫至1550-1600℃，待原料全部熔化后，將溶體靜置，靜置過程中加入總熔體重量0.01-0.02wt％Ce后電磁攪拌30min，使得晶體細化，然后澆鑄成錠子；

S2：用熱軋、冷旋鍛、鋸床和車床把錠子加工成符合熱擠壓工藝要求的合金棒材；

S3：將合金棒材加熱到800-950℃，保溫0.5-1h后通過擠壓筒變徑正向熱擠壓變形，切掉棒頭和縮尾；

S4：將步驟S3處理后的合金棒材連續變徑冷拉拔變形，中間再經過固溶退火和磨拋，最后拉拔盤卷成滿足大電流電連接器使用的不同規格絲材；

S5：在氣氛保護下對絲材加熱至350-500℃進行時效處理，矯直后分切成定尺尺寸包裝。

進一步地，Sn元素采用銅錫中間合金的方式加入，銅錫中間合金中Sn元素所占質量百分比為50％，Te元素采用純度為99.999％的碲塊的方式加入，P元素采用磷銅塊的方式加入，磷銅塊中P元素所占質量百分比為20％，Cu元素采用純度為99.99％的高純電解銅板的方式加入，可以獲取純度更高的銅碲合金。