[发明专利]一种异步交流电机转子铜条用铝青铜材料及其制备方法

说明书

本发明公布了一种异步交流电机转子铜条用铝青铜材料及其制备方法，所述材料的化学组成及其重量百分比为：Al：8.0‑8.5％；Cu：余量；Ni≤0.5％；Mn≤0.5％；Fe≤0.5％，制备方法是：对各元素的配比进行配料，在真空中频感应电炉熔炼，浇注获得需要的铸锭规格，将铸锭进行热挤压、冷拉拔、热处理、去应力退火处理得到异步交流电机转子铜条用铝青铜材料，在制备基础上进一步提升材料的总体性能，室温下Rm≥500MPa，屈服强度Rp0.2≥300MPa,延伸率A≥25％；电导率可根据不同的成分进行调节，并且较稳定。总之，本发明具有型材强度、硬度高，冲击性能良好，具有稳定的电导率，制备工艺简单，节能降耗，降低制造成本。

技术领域

本发明属于电机转子材料制造技术领域，具体涉及一种异步交流电机转子铜条用铝青铜材料及其制备方法，

背景技术

全球能源十分缺乏，为了响应节能、环保、减排，世界各国在大力加速发展核电能源，中国也将大力发展清洁电源，其中核电是全国今后电源结构调整的主攻方向，投资规模将大大超过常规电厂。国家对核电发展的战略由“适度发展”到“积极发展”。在这样的背景下，中国的核电能源将获得很好的发展机遇。随着核电清洁电源的发展，对核岛水泵交流电机的要求越来越高，电机转子是异步交流电机的核心部件，为整个机组提供动力，一般高速异步交流电机转子采用铜条嵌在铁芯上上，并在端环焊接在一起，因此，电机转子铜条的性能和质量直接关系到异步交流电机的性能，电机转子在运转过程中，由于作用在转子上的电磁应力、机械应力、残余应力、动态应力等各种应力综合作用，以及运行时电机的温升情况，会造成转子导条由于温升而造成的软化现象，并影响整个电机的服役能力，导条由于温升而造成的软化现象，并影响整个电机的服役能力，要求转子铜条具有较高的强度，同时需要具备一定的电导率。

目前使用的Cu-Al合金是以铜和锌为主要的合金元素的合金，是工业上最早使用的铸铝合金，其突出的缺点是固溶体型合金的铸造性能差，富铜的θ(Al₂Cu)相与α(Al)基体间的电位差大，抗腐蚀性能低，密度较大，由于凝固区间很大，铸造性能差，同时具有轻而抗张强度大。因此，需要一种可以显著改变Cu-Al合金性能的新型合金材料，以达到强度高和电导率适宜的目的。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种异步交流电机转子铜条用铝青铜材料及其制备方法。

本发明的技术方案：一种异步交流电机转子铜条用铝青铜材料，所述材料的化学组成及其重量百分比为：

Al：8.0-8.5％；

Cu：余量；

Ni≤0.5％；

Mn≤0.5％；

Fe≤0.5％。

一种异步交流电机转子铜条用铝青铜材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)配料：Cu采用电解铜板方式加入，Al采用铝锭方式加入，Ni以电解镍板方式加入，Mn以锰块方式加入，Fe采用纯铁块方式加入，根据各合金元素的重量百分比，选择并称取相应的原料；

(2)熔炼：采用真空中频感应电炉熔炼，依次加入电解铜板、电解镍板、Al块、Fe块、Mn块进行熔炼；

(3)浇注：根据设计的磨具，进行浇注，获得需要的铸锭规格；

(4)热挤压：将所述铸锭采用热挤压方法获得铜条挤压型材；

(5)冷拉拔：将所述铜条挤压型材在冷拉拔机上进行拉拔冷变形，拉拔至规定尺寸，获得铜条拉拔型材；

(6)热处理：对拉拔完毕的铜条拉拔型材进行进行热处理；

(7)去应力退火处理：对热处理后的铜条拉拔型材进行去应力退火处理，得到所述异步交流电机转子铜条用铝青铜材料。