[发明专利]一种铁路电力贯通线用铜合金导体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种铁路电力贯通线用铜合金导体及其制备方法，属于有色金属导体加工成形、铜合金制备及电缆制造技术领域。本发明的铜合金为铜银二组元合金，银含量为0.05％～0.12％。利用真空自耗熔炼+真空电子束熔炼双联工艺净化和提纯熔铸铜银棒，消除氧、氢、氮等有害气体和有害杂质，实现铜银合金的高纯度和高洁净化。采用大挤压比变形，消除铸造缺陷，细化组织，提高合金塑性，后续拉拔加工无需退火，拉拔总变形量为50％～75％。本发明能够获得高纯、高洁净铜银导体，气体元素含量小于10ppm，氧含量小于3ppm，导电率为100.5％～102.5％IACS，可用于制造耐磨、耐蚀的铁路电力贯通线。

技术领域

本发明属于有色金属线材加工成形及铁路电力贯通线制造技术领域，涉及一种铁路电力贯通线用高耐磨、耐蚀、高导铜合金导体制备方法，尤其是一种电力贯通线用铜合金导体及其制备方法。

背景技术

铁路电力贯通线为包括信号系统、生产部门、车站、供水系统以及生活等铁路用电负荷提供电源，其供电可靠性直接影响铁路运输系统的正常安全运行，还关系到各铁路部门的正常工作。铁路电力贯通线的铜绞线芯在运输和安装过程中容易磨损，导致电压不稳；部分铁路电力贯通线长期服役于碱性或酸性的潮湿环境中，铜导体易被腐蚀，导致电压不稳；直接影响铁路运输系统的正常安全运行。铁路系统的高速发展，要求铁路电力贯通线用导体材料具有良好导电性、高耐磨性和优良的耐蚀性能，稳定电压，保证铁路运输系统的正常安全运行。微量银很少降低铜的导电性和导热性，可显著提高铜的耐蚀性能和耐磨性能，但目前采用上引冷轧制/拉拔工艺和连铸连轧工艺制备的铜银合金的性能，难以满足部分铁路电力贯通线对导体高耐磨、耐蚀、高导的要求。

发明内容

为了克服上引法铸造+轧制/拉拔工艺和连铸连轧工艺制备铜银合金线不能满足铁路电力贯通线对导体材料要求的问题，本发明提出了一种铁路电力贯通线用高耐磨、耐蚀、高导铜合金导体的制备方法。本发明采水平连铸+真空自耗重熔+真空电子束熔炼技术，实现铜银合金的超纯净度制备；通过水封挤压和连续挤压将铸锭加工成棒线，采用多模拉拔将棒线进一步加工成用户需求的产品。

为实现上述目的，本发明一种铁路电力贯通线用高耐磨、耐蚀、高导铜合金导体的制备方法，采取以下技术方案：

一种铁路电力贯通线用铜合金，其中银含量为0.05％～0.12％，气体元素含量小于10ppm。

所述的高耐磨、耐蚀、高导铜合金导体制备方法，包括以下步骤:

(1)将按照比例的高纯电解铜板和高纯银，在水平连铸机上熔铸；

(2)将水平连铸棒放入真空自耗重熔炉中进行净化和除杂，获得高洁净度铜银合金锭；

(3)将真空自耗铸锭放入真空电子束熔炼炉中进行二次净化和除杂，获得超高洁净度的铜银合金锭；

(4)在卧式挤压机上，将铜银合金铸锭进行水封挤压；

(5)在连续挤压机上，对挤压棒进行二次水封连续挤压；

(6)将连续挤压棒线在多模拉拔机上进行多道次拉拔，获得用户需求的铜银导体；

(7)将拉拔铜导体进行清洗，并进行退火热处理，获得高耐磨、耐蚀、高导铜合金导体。

一种优选的技术方案，其特征在于：所述步骤(1)中水平连铸棒的直径为Φ120mm～Φ150mm；

一种优选的技术方案，其特征在于：所述步骤(2)中真空自耗重熔炉内真空度为2.5×10^-2Pa～5×10^-3Pa；