[发明专利]一种高强度铜丝的制备工艺

说明书

本发明公开了一种高强度铜丝的制备工艺，包括如下步骤：S1、将电解铜和铜中间合金加入熔炼炉中，覆盖煅烧木炭，通入惰性气体；S2、将S1中得到的熔液引入到保温炉中，控制其重量按百分百包括：Cr 0.20‑0.40％、Zr 0.05‑0.20％、Ag 0.06‑0.15％、La 0.06‑0.10％、Y 0.06‑0.10％、Mg＜0.1％，余量为Cu；S3、将结晶器伸入到熔液内，经过连铸机中的牵引辊机构向上牵引得到无氧铜杆；S4、将S3中得到的无氧铜杆进行快速、低温拔丝加工，低温拔丝加工过程反复进行得到所需要的铜丝尺寸，热处理，最终获得成品高强度铜丝。本发明所述制备的铜丝不仅导电率达到90％IACS以上，而且抗拉强度也在490MPa以上。

技术领域

本发明涉及一种电工用铜技术领域，尤其涉及一种高强度铜丝的制备工艺。

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丝的需求量迅速增加,铜丝之所以能引起重视并得到推广，是与其高导电、高导热性能是分不开的，铜丝目前存在的主要问题是强度较低，有必要通过加入合金元素来大幅度提高其强度，如日本开发的Cu-Ni-Si系铜合金材料强度虽已达到550MPa以上，但合金强化往往伴随导电性的降低，而导电性对铜丝来说是最重要的性能指标。处理好两者的矛盾，研制出一种导电性接近纯铜而强度较纯铜提高一倍甚至以上的高强高导的铜丝材料，对于现有电工产业发展具有重要的意义。

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强度铜丝的制备工艺，所述制备的铜丝不仅导电率达到90％IACS以上，而且抗拉强度也在490MPa以上。

本发明提出的一种高强度铜丝的制备工艺，包括如下步骤：

S1、将电解铜和由铬、锆、银、镧、钇、镁形成的铜中间合金加入熔炼炉中，升温至1220-1250℃，保温至固体熔化完全后得到熔液，降温至1150-1170℃，在熔液表面覆盖一层厚度为150-200mm的煅烧木炭，同时向熔液中通入惰性气体；

S2、将S1中得到的熔液引入到保温炉中，在熔炼炉和保温炉之间的流槽中设有过滤挡板，保温炉的温度为1220-1240℃，保温炉中的熔液表面覆盖有一层由高纯石墨碳粉形成的覆盖层，检测熔液组成，控制其重量按百分百包括：Cr 0.20-0.40％、Zr 0.05-0.20％、Ag 0.06-0.15％、La 0.06-0.10％、Y0.06-0.10％、Mg＜0.1％，余量为Cu；

S3、将连铸机的结晶器伸入到铜液内，结晶器内部采用循环冷却水隔套冷却，熔液在结晶器内凝结成固体，并经过连铸机中的牵引辊机构向上牵引形成无氧铜杆；

S4、将S3中得到的无氧铜杆进行拔丝加工，在拔丝过程中，在拔丝模两端利用低温冷却使铜杆进入拔丝模前和经过拔丝模后均快速降温至-78℃至-196℃之间，低温拔丝加工过程反复进行直到所需要的铜丝尺寸，之后在150-250℃温度下进行热处理，热处理时间为1-10min，最终获得成品高强度铜丝。

优选地，S1中，将熔炼炉升温至1220-1250℃过程中，升温过程符合T＝e^t-3,T为升温温度，单位为℃，t为升温时间，单位为min。

优选地，S1中，所述惰性气体为N₂、Ar、N₂+Ar、N₂+CO、Ar+CO或者N₂+Ar+CO中的一种，所述惰性气体的流速为0.4-0.8m³/h,通气时间为20-40min。

优选地，S2中，所述过滤挡板为石墨或碳化硅结合氧化硅形成的陶瓷过滤挡板。