CN102543312B - 电机用高导电高延展性铜合金母线的制备方法 - Google Patents

电机用高导电高延展性铜合金母线的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电机用高导电高延展性铜合金母线的制备方法，其特征在于所述铜合金母线中的铜含量≥99.95%重量百分比，氧含量≤0.001%重量百分比，铟含量为0.002～0.004%重量百分比，镧含量为0.003～0.004%重量百分比，余量为不可避免的杂质，所述方法包括以下步骤：将阴极铜和铟、镧稀土元素置于真空熔炼炉中，加热形成铜合金液，在铜合金液表面覆木炭层；将中空结晶器直接伸入铜液内，结晶器采用水隔套冷却，用牵伸机构牵伸制作成铜合金杆，将铜合金杆置于挤压机内连续挤压成坯料；将坯料置于拉拔机上冷拔成型，制成铜合金母线。本发明制成的铜合金母线既能满足高强度要求，又能提高其导电性能。

Description

电机用高导电高延展性铜合金母线的制备方法
技术领域
本发明涉及一种电机用铜合金母线，具体涉及一种电机用高导电高延展性铜合金母线的制备方法。属电工合金材料技术领域。
背景技术
铜母线是制作电机电器绕组线圈、高低压电器开关触头及供配电设备安装用导体材料。铜母线按其用途可分为软铜母线和硬铜母线。在《有色金属加工》第32卷第5期“高强高导铜母线的开发”中提到：传统的生产铜母线过程会在浇注时使得铜液有与氧接触的机会，对氧含量不能得到控制，同时原料铜内含有大量的杂质，这对铜母线的导电性、延展性和强度有很大的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种高导电高延展性铜合金母线的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：一种电机用高导电高延展性铜合金母线的制备方法，所述铜合金母线中的铜含量≥99.95%重量百分比，氧含量≤0.001%重量百分比，铟含量为0.002～0.004%重量百分比，镧含量为0.003～0.004%重量百分比，余量为不可避免的杂质。
所述方法包括以下工艺步骤：
步骤一、熔炼
将阴极铜和铟、镧稀土元素置于真空熔炼炉中，加热至1050～1200℃形成铜合金液，在铜合金液表面覆木炭层，使铜合金液始终与氧隔离；
步骤二、上引连铸
    将石墨结晶器直接伸入铜液内，石墨结晶器采用水隔套冷却，铜合金液在石墨结晶器内凝结成固体，固体上端用牵伸机构牵伸制作成铜合金杆，上引连铸时采用木炭隔氧，水隔套冷却；
步骤三、连续挤压
将步骤二所得铜合金杆置于挤压机内连续挤压成坯料；
步骤四、冷拔成型
将步骤三所得坯料置于拉拔机上冷拔成型，制成铜合金母线。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
一、本发明采用添加微量的铟或镧稀土元素对铜进行复核强化和净化材质，是提高材质韧性的基础，同时让产品的软化强度和导电性能在原有的基础上进一步提高，产品强度≥206MPa，电阻率≤0.01710Ωmm2/m(20℃)；
二、本发明在生产过程中采用木炭隔氧，水隔冷却的上引连铸技术，保证大长度的铜合金坯料的氧含量≤0.001%，同时将上引连铸铜合金杆进行连续挤压，使金属塑性变形，在这个过程中杆坯铸态的粗大晶粒被破坏，改变成大量的细小晶核，完成再结晶改造，提高了产品的韧性，使电机用铜合金母线的延伸率≥45%。
具体实施方式
本发明涉及一种电机用高导电高延展性铜合金母线的制备方法，所述铜合金母线中的铜含量≥99.95%重量百分比，氧含量≤0.001%重量百分比，铟含量为0.002～0.004%重量百分比，镧含量为0.003～0.004%重量百分比，余量为不可避免的杂质。
铟具有熔点低（156.61°C），沸点高（2080°C），传导性好，延展性好，比铅还软，能用指甲刻痕；可塑性强，可压成极薄的金属片，其氧化物能形成透明的导电膜等特性。
镧系元素通常是银白色有光泽的金属，比较软，有延展性并具有顺磁性。镧系元素的化学性质比较活泼，与其他金属元素熔炼时易改变结晶相，同时可起到净化隔离杂质的作用。
实施例1：
步骤一、熔炼
取阴极铜99.96kg，铟0.003kg，镧0.004kg置于真空熔炼炉中，加热至1100℃形成铜合金液，在铜合金液表面覆木炭层，使铜合金液始终与氧隔离；
步骤二、上引连铸
    将石墨结晶器直接伸入铜液内，石墨结晶器采用水隔套冷却，铜合金液在石墨结晶器内凝结成固体，固体上端用牵伸机构牵伸制作成铜合金杆，上引连铸时采用木炭隔氧，水隔套冷却；
步骤三、连续挤压
将步骤二所得铜合金杆置于挤压机内连续挤压成坯料；
步骤四、冷拔成型
将步骤三所得坯料置于拉拔机上冷拔成型，制成铜合金母线。
经检测，由上述方法制成的铜合金母线的电阻率（20℃）为0.01524Ωmm2/m，伸长率为48%，强度为208MPa。

Claims (1)

1.一种电机用高导电高延展性铜合金母线的制备方法，其特征在于所述铜合金母线中的铜含量≥99.95%重量百分比，氧含量≤0.001%重量百分比，铟含量为0.002～0.004%重量百分比，镧含量为0.003～0.004%重量百分比，余量为不可避免的杂质，所述方法包括以下工艺步骤：
步骤一、熔炼
将阴极铜和铟、镧稀土元素置于真空熔炼炉中，加热至1050～1200℃形成铜合金液，在铜合金液表面覆木炭层，使铜合金液始终与氧隔离；
步骤二、上引连铸
    将石墨结晶器直接伸入铜液内，石墨结晶器采用水隔套冷却，铜合金液在石墨结晶器内凝结成固体，固体上端用牵伸机构牵伸制作成铜合金杆，上引连铸时采用木炭隔氧，水隔套冷却；
步骤三、连续挤压
将步骤二所得铜合金杆置于挤压机内连续挤压成坯料；
步骤四、冷拔成型
将步骤三所得坯料置于拉拔机上冷拔成型，制成铜合金母线。
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