[发明专利]一种高性能无氧铜杆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电工用铜技术领域，尤其涉及一种高性能无氧铜杆及其制备方法。

背景技术

随着电工产业的发展，市场对电缆、导线、开关出头及供配电设备用铜材料的需求量迅速增加。无氧铜杆属于广泛用于制作电气线缆的铜材，目前，无氧铜杆的制作方法中，以上引法获得的无氧铜杆质量最为稳定。但是，现有技术中，采用上引法制备无氧铜杆过程中，存在铜杆变形不均匀，铜杆长度受限的现象。造成上述现象的主要原因在于，现有技术中，无氧铜杆制备方法中铜杆的拉拔工艺不够理想。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高性能无氧铜杆及其制备方法。

本发明提出的一种高性能无氧铜杆的制备方法，包括如下步骤：

S1、按照如下重量百分比配置原料：Cr，0.2％-0.3％；Te，0.07％-0.09％；La，0.07％-0.09％；Ag，0.2％-0.4％；余量为Cu；将上述原料送入熔炼炉内熔化，铜液表面覆木炭层，熔化过程中，熔炼电弧炉的炉温保持在1130℃-1170℃；

S2、将中空结晶器直接伸入铜液内，中空结晶器采用水隔套冷却，铜液在中空结晶器内凝结成固体，固体上端用牵伸机构牵伸制作成杆坯；

S3、在低于杆坯再结晶温度以下进行多道次拉拔，并在不同道次拉拔之间进行中间退火，得到预定直径的无氧铜杆。

优选地，S3中，进行拉拔的温度为低于杆坯再结晶温度60℃-90℃；拉拔道次为8-16道次；中间退火温度为520℃-540℃，中间退火时间为40min-80min。

优选地，S3中，拉拔温度与拉拔道次之间遵循以下公式：M＝(4.7-8.6)×N，其中，M为拉拔温度与杆坯再结晶温度的差值，N为拉拔道次数。

优选地，S3中，中间退火温度与拉拔道次之间遵循以下公式：T＝(1.86-3.57)×N+500，其中，T为中间退火温度值，N为拉拔道次数。

优选地，S1中，以重量百分比计，Ag+Cu的含量≥99.6％。

优选地，S2中，固体上端用牵伸机构牵伸制作成杆坯过程中，采用振打机构对杆坯进行振打。

优选地，S1中还包括以下过程：将熔炼炉中完成熔化的铜液转移至保温炉中进行保温，保温温度为1106℃-1114℃。

本发明提出的一种高性能无氧铜杆，采用上述高性能无氧铜杆的制备方法制成。

相对于现有技术，本发明从铜杆变形机理出发，对铜杆制备过程中的拉拔道次数进行合理设计，通过采用合理的拉拔道次数来控制整个变形过程，同时结合拉拔道次对拉拔过程中的温度以及中间退火温度进行优化，使得铜杆在拉拔过程中的变形得到良好控制；同时，从变形过程出发，对铜杆的成分及熔炼工艺进行了调整，使得整个铜杆的制备过程形成相互配合的整体。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明提出的一种高性能无氧铜杆的制备方法，包括如下步骤：

S1、按照如下重量百分比配置原料：Cr，0.2％；Te，0.07％；La，0.07％；Ag，0.4％；余量为Cu；将上述原料送入熔炼炉内熔化，铜液表面覆木炭层，熔化过程中，熔炼电弧炉的炉温保持在1130℃，将熔炼炉中完成熔化的铜液转移至保温炉中进行保温，保温温度为1106℃；

S2、将中空结晶器直接伸入铜液内，中空结晶器采用水隔套冷却，铜液在中空结晶器内凝结成固体，固体上端用牵伸机构牵伸制作成杆坯，固体上端用牵伸机构牵伸制作成杆坯过程中，采用振打机构对杆坯进行振打；

S3、在低于杆坯再结晶温度60℃，进行8道次拉拔，并在不同道次拉拔之间进行中间退火，中间退火温度为520℃，中间退火时间为40min，得到预定直径的无氧铜杆。

实施例2

本发明提出的一种高性能无氧铜杆的制备方法，包括如下步骤：

S1、按照如下重量百分比配置原料：Cr，0.3％；Te，0.09％；La，0.09％；Ag，0.2％；余量为Cu；将上述原料送入熔炼炉内熔化，铜液表面覆木炭层，熔化过程中，熔炼电弧炉的炉温保持在1170℃，将熔炼炉中完成熔化的铜液转移至保温炉中进行保温，保温温度为1114℃；

S2、将中空结晶器直接伸入铜液内，中空结晶器采用水隔套冷却，铜液在中空结晶器内凝结成固体，固体上端用牵伸机构牵伸制作成杆坯，固体上端用牵伸机构牵伸制作成杆坯过程中，采用振打机构对杆坯进行振打；