[发明专利]一种高性能铜母线及其制备工艺

说明书

本发明提供了一种高性能铜母线及其制备工艺，其组成元素包括铜、钛、硅、镱、锆、钒、铌、锶以及不可避免的杂质；组成元素重量百分含量如下：铜94％‑99％、钛1.2％‑2.6％、硅0.5％‑0.8％、镱0.1％‑0.3％、锆0.5％‑0.9％、钒0.12％‑0.18％、铌0.06％‑0.1％、锶0.02％‑0.05％以及不可避免的杂质总量小于等于0.03％。制备工艺包括以下步骤：S1:备料；S2:熔炼；S3:保温静置；S4：连续拔铸；S5：刮皮；S6：酸洗；S7：连续挤压；S8：连续模锻；S9：表面处理。本发明通过设置二次退火和二次酸洗步骤，提升了铜母线的机械强度高，不仅不会出现性能过硬而脆断，也不会因性能影响偏软。

技术领域

本发明涉及铜母线生产技术领域，尤其涉及一种高性能铜母线及其制备工艺。

背景技术

铜母线又称铜排或铜汇流排，截面为矩形或倒角(圆角)矩形的长导体，在电路中起输送电流和连接电气设备的作用。近年来，国家加大基础产业和自主创新的投资发展力度，大型水电站、核电站、地铁、机场、高速列车、高新技术产品等大型项目的建设，对项目建设中所使用的各种电气装备导电元件的铜母线技术性能如：导电率、硬度、韧性、弯曲，导电元件的安全性能如：重量、温升、电流载荷方面都提出了更高的要求；铜母线的安全性能好坏又取决于铜母线的技术性能。

目前，一般企业生产的铜母线，其导电率，硬度,弯曲的主要技术性能按国家标准GB/T5585-2005的要求进行生产，导电率≥97％IACS，硬度≥65HB，弯曲≥90°。

然而，随着社会的进步，企业的用电路越来越高，老百姓日常用电也在逐年攀升，供电设备不断进行扩容，母线承载的电流不断提高导致母线发热严重，而铜母线在过热情况下极易受到腐蚀，而影响供电温度性和供电安全。

发明内容

为克服现有技术中存在的铜母线在过热情况下极易受到腐蚀，而影响供电温度性和供电安全的问题，本发明提供了一种高性能铜母线及其制备工艺。

本发明采用的技术方案为：一种高性能铜母线，其创新点在于：其组成元素包括铜、钛、硅、镱、锆、钒、铌、锶以及不可避免的杂质；组成元素重量百分含量如下：铜94％-99％、钛1.2％-2.6％、硅0.5％-0.8％、镱0.1％-0.3％、锆0.5％-0.9％、钒0.12％-0.18％、铌0.06％-0.1％、锶0.02％-0.05％以及不可避免的杂质总量小于等于0.03％。

一种高性能铜母线制备工艺，其创新点在于：包括以下步骤：

S1:备料，准备铜、钛、硅、镱、锆、钒、铌、锶的原料；

S2:熔炼,将备好的原料，将钛、硅、镱、锆、钒、铌、锶的原料进行充分搅拌混合之后加入高温熔炼炉进行熔炼；

S3:保温静置，将高温熔炼炉控制在1100℃-1700℃，保温2.5-3.5小时，搅拌捞渣，取样分析；

S4：连续拔铸，将步骤S3中获得的铜液通过连铸机快速结晶成第一粗线坯，并经连铸机牵引，所述第一粗线坯直径控制在30mm-35mm,经铸机的导轮架进入收线机；

S5：刮皮，第一粗线坯经由收线机引入中频升温装置，升温至550℃-700℃，保温120分钟，进入孔径为30mm的刮刀模具进行刮皮整形，得到第二粗线坯；

S6：酸洗，将退火后的第二粗线坯进行酸洗处理得到第三粗线坯，酸洗液由硝酸、硫酸组成；

S7：连续挤压，步骤S6产出的直径为φ30mm的第三粗线坯牵引入第一挤压机挤压为φ25mm的铜母线，再牵引入第二挤压机挤压为φ23mm的铜母线，再牵引入第三挤压机挤压为φ20mm的铜母线；

S8：连续模锻；

S9：表面处理。

在一些实施方式中，步骤S2具体包括以下步骤：