[发明专利]高性能铜母线的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高性能铜母线的制备方法。

背景技术

高性能铜母线是基于现有普通铜母线而研发的。铜母线作为导电的元件或构件广泛用于电子、电器、输变电、智能电网、高新技术产品等行业。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、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。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°，这样的技术性能已经不能满足高新科技的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导电率≥100.3％IACS，硬度≥85HB,弯曲≥120°的高性能铜母线的制备方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：一种高性能铜母线的制备方法，它包括以下的生产工艺步骤：

A铜料选用：

选用阴极铜，其铜和银的含量占阴极铜总重量不少于99.95％，且银含量占阴极铜总重量的0.002％至0.02％；

B铜料熔化：

将经步骤A获得的阴极铜置入工频电炉中进行熔化，同时将木炭覆盖在铜液表面；铜液温度控制在1145℃至1155℃之间；

C铜液静置：

将经步骤B获得的铜液通过潜流结构输送到过渡仓中，进行静置和脱氧反应，铜液表面覆盖有木炭且铜液温度维持在1150℃；

D铜液保温：

将经步骤C获得的铜液通过潜流结构输送到保温仓中，保温温度控制在1150℃，木炭覆盖在铜液表面；

E连铸铜杆：

将经步骤D获得的铜液通过连铸机快速结晶成铸杆，并经过连铸机中两对牵引辊把铸杆向上牵引，经导轮架进入收线机；

F连续挤压：

将经步骤E获得的铜杆置于连续挤压机内连续挤压成铜母线坯料，连续挤压温度控制在470℃至500℃之间，并进行防氧化冷却处理；

G拉拔成型：

将经步骤G获得的铜母线坯料置于自动拉拔机上拉拔成型，制成高性能铜母线。

较之现有技术而言，本发明的优点在于：

1、本发明所述制备方法，突破提高材料强度需要付出降低导电率及韧性作为代价的常规强化模式，使铜母线材料的导电率、硬度、弯曲的综合性能指标提升，使其主要技术性能达到：导电率≥100.3％IACS、硬度≥85HB、弯曲≥120°，使其制作的导电元件在重量、温升、电流载荷的安全性能方面都达先进水平，符合《国家重点支持的高新技术领域》高性能铜合金材的要求；

2、与国家标准GB/T5585.1-2005的要求相比,导电率提高3.3个百分点,硬度提高20HB单位，弯曲度提高30度。高性能铜母线由于在导电率、硬度和韧性上的优势，因此用它制作的各种电子、电器、输变电、智能电网、高新技术产品等装备，在节约材料、降低电耗、降低装备温升、提高装备技术性和安全性方面都有很好的表现；

3、由于连续挤压时可产生大量的摩擦热，铜杆料无需加热，节约了加热的能源。

4、由于连续挤压是在封闭、防氧化冷却的装置中进行，使铜挤压坯减少了酸洗工序。

5、由于可实现“无限长”坯料的连续挤压，材料利用率达95％以上，提高了产品的成材率。

6、生产实现半自动化，降低员工劳动强度，减少现场操作人员，提高了劳动生产效率。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明内容进行详细说明：

一种高性能铜母线的制备方法，它包括以下的生产工艺步骤：

A铜料选用：

选用阴极铜，其铜和银的含量占阴极铜总重量不少于99.95％，且银含量占阴极铜总重量的0.002％至0.02％；

B铜料熔化：

将经步骤A获得的阴极铜置入工频电炉中进行熔化，同时将木炭覆盖在铜液表面；铜液温度控制在1145℃至1155℃之间；

C铜液静置：

将经步骤B获得的铜液通过潜流结构输送到过渡仓中，进行静置和脱氧反应，铜液表面覆盖有木炭且铜液温度维持在1150℃；

D铜液保温：

将经步骤C获得的铜液通过潜流结构输送到保温仓中，保温温度控制在1150℃，木炭覆盖在铜液表面；

E连铸铜杆：