CN1050004A - 铜包覆钢电力车架空线及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明有关铜包覆钢电力车架空线及其制造方 法，该方法包括将钢线连续浸渍在铜熔融液中制成铜 包覆钢线，用轧辊孔型对其进行第一次热轧，再将该 线材至少在铜熔融液中浸渍一次以上，再将该铜包覆 钢线，在温度为750℃至850℃，进行辊轧比为 10-40％的热轧和冷拉伸加工，从而获得高包覆率， 高导电率和机械强度极高的电力车架空线，还具有可 防止材料交界处腐蚀的效果。

Description

本发明有关以钢线为芯材，其周围以铜或铜合金包覆的铜包覆钢电力车架空线及其制造方法，尤其关于具有高导电率及高强度的同时，其耐磨耗性优良，磨耗极限易检测的铜包覆钢电力车架空线及其制造法。

铁路用电力车架空线通常使铜线及铜合金线制成。对该电力车架空线要求电导率及强度高，及耐磨耗性优良等，但近年来，还要求进一步提高电力车架空线强度。

这和对电力车高速行驶的车速要求颇高有关，为使电力车高速化，必须提高电力车架空线的波动传播速度。

该场合，波动传播速度C可用下式

$C=\sqrt{T/\mathrm{\ρ}}$ 表示，其中，T为架空线张力，ρ为电力车架空线的线密度（每单位长度的重量）。

从该式可明了，为提高波动传播速度C，即必需加大张力T，或使线密度ρ变小。

为此，提议可用铝包覆钢线并进行压接成为铝复合电力车架空线，以此使线密度ρ小，来提高传播速度C。此外，提议制成使强度比铜高的铁系材料和铜系材料复合的电力车架空线，通过提高电力车架空线的强度以提高架线张力T，以便提高传播速度C（参照日本专利申请特公昭53-122786号）。

然而，这些现有的电力车架空线有下述缺点。

首先，在用铝复合的电力车架空线中，因电力车架空线的安装用连接件是由铜合金制成，存在在作为该安装用连接件的铜合金与电力车架空线的铝包覆层接触而产生接触腐蚀的问题。为避免该腐蚀，有必要将现在所普遍使用的安装连接件全部变为使在与铝之间不产生接触腐蚀的材料，而这在成本上不合适。

另一方面，铜包覆钢电力车架空线，其强度及耐磨耗性有显著的改善，但因其铜包覆率在45至75%之间甚低的关系，其最大导电率也不到80%的结果。当电力车行驶在交流区间时，其导电率如此低亦并无问题，但在直流区间的场合，导电率低时，即会显著地降低电流效率的关系，必需要用导电率高的电力车架空线架线。

又如前述，当电力车架空线的线径减少到规定值时的磨耗极限时需要更换或架设新的线，但为了要检测出其磨耗极限，例如要在夜间使用光学的线径测定装置，以人工测定架线的全长，而且有必要定期实行该项检测，而该检测作业极为复杂。因此，提出了改善该磨耗极限检测作业的要求。

再者，在铁系材料和铜系材料的交界处容易发生腐蚀，也给实用带来许多不方便。因此，提议在该铁系材料与铜系材料之间，夹有铅或锡层等以防止腐蚀，但当存在该中间夹层时，使电力车架空线的强度成问题的同时，同时使制造工程复杂化。

本发明的目的在于提供一种具有高导电率及高强度的同时，可防止材料交界部产生腐蚀，容易检测其磨耗极限的高导电率铜包覆钢电车架空线及其制造方法，该方法可降低制造成本。

有关本发明的高导电率铜包覆钢电力车架空线包括

由钢线所成的芯材，及包覆在该芯材周围的由铜或铜合金形成的包覆材料层，该包覆材料具有按剖面面积比率计算的75%至90%的包覆率，使上述芯材与上述包覆材料形成金属结合。

有关本发明的高导电率铜包覆钢电力车架空线的制造方法包括如下程序：

将钢线连续浸渍于铜或铜合金的熔融液中，使铜或铜合金凝固和附着在上述钢线周围，从而获得铜包覆钢线，

对该铜包覆钢线，用轧辊孔型（caliber  roll）实行第一次热轧，

将经此热轧过线材放在铜或铜合金的熔融液中至少浸渍一次而使铜或铜合金附着凝固以获得铜包覆钢线，

将此铜包覆钢线在750℃至850℃进行使压延比为10至40%的热压加工，以及对经该热压过的线材，实行使剖面减少率为20%以上的冷拉线加工。

本发明的铜包覆电力车架空线，因以钢线为芯材，故可提高其强度，由此可使电力车行驶速度高速化。又因是由铜或铜合金形成包覆芯材的包覆材料，因此可防止其与铜合金制安装连接件之间的接触腐蚀。又因使铜或铜合金包覆材的包覆率为按剖面面积比率75%至90%那样大，因此，可得到80%  IACS以上的极高的导电率。因此，具有可架设在直流区间的优点。再者，由于钢线芯材与作为其包覆材料的铜或铜合金形成金属结合的缘故，可防止在两者交界部发生腐蚀。

根据本发明，可以稳定地制造上述高导电率铜包覆钢电力车架空线，并能使制造成本降低。

对附图的简单说明

图1  为表示电力车架空线的剖面图。

图2  为示意表示磨耗后的电力车架空线的截面图。

图3  为表示浸渍成形（dip-forming）装置的剖面图。

图4  为对本发明的规定条件进行说明的剖面图。

实施例

如在图5中所示，有关本实施例的电力车架空线，在其中心具有由钢线作成的芯材1，用包覆材3以实质上一样的厚度包覆在该芯材1的周围。包覆材3是由铜或铜合金构成，在包覆材3的周面，形成有沿电力车架空线的长度方向延伸的一对V字状的沟4。用安装用连接件握持该沟4使电力车架空线架空。

使用钢线作为芯材1的理由，是为提高电力车架空线的强度。此外，钢线具有价廉且容易采购等经济性的优点。

芯材1可以使用任何种类的钢，但如果钢线的强度过高时，会使在制造过程或电力车架空线的架线工程中带来处理不方便。因此，作为钢线的材质，以使用含碳量0.35%（重量%）以下的钢线为佳。含碳量超过0.35%（重量）时，钢线强度过高，在例如所调浸渍成形法制造复合的过程中，会缩短去皮模具的寿命。

由于使用钢线作为芯材1，使电力车架空线的强度高。由于电力车架空线的强度高，可提高架空线设定张力T。因此，如前所述，可提高波动传播速度C，有可能使电力车高速化。

使用钢或铜合金作为包覆材3的理由是，可确保对电力车架空线所要求的导电性的同时，可防止其与铜合金制安装用连接件的接触腐蚀。

在此场合，为避免在直流区间的电流效率下降，必需使其导电率在80%  IACS以上。此外，为实现电力车的高速运行，必使架空线张力在1200kg  f以上;为此，有必要在磨耗极限内使拉紧负荷在3000kg  f，且在其使用开始时的拉紧负荷必需在4500kg  f以上。

为达到上述目的，有必要使铜包覆铜复合线中的铜或铜合金包覆材料的包覆率为，按剖面面积比率（包覆材料面积相对电力车架空线全体的剖面面积的比率）计算的75%至90%。

在铜或铜合金包覆材的包覆率不满75%时，导电率较高的铜或铜合金部分变少，无法使复合线之导电率为80%以上。

另一方面，当包覆率超过90%时，相反地使钢线芯材部份变少而强度不足，无法得到4500kg  f以上的拉紧负荷。

此外，由于以往的铜包覆钢电力车架空线的铜或铜合金包覆材料的包覆率在45%至75%之间，当钢线芯材暴路，但残存部分的线径仍大且尚未达到电力车架空线的磨耗极限。因此，在芯材暴路的状态下，仍被继续使用。然而，在本发明中，因铜或铜合金包覆材的包覆率高达75%至90%，当钢线芯材暴露时，此时残存部分线径小，必需要更换架空线。换言之，考虑作为电力车架空线使用时有磨耗的场合，当发生钢线芯材暴露时恰好到达其磨耗极限。因此，在本发明中，检测钢线芯材料部分的暴露即检测其已到达磨耗极限。由于该钢线的暴露，可用肉眼充分予以发觉，不必使用以往的光学测定装置等的大规模装置，可显著提高其作业性。然而，铜或铜合金包覆材的包覆率超过90%，即无法适用将钢线暴露作为磨耗极限的指标。为此亦有必要使包覆率在90%以下。

再者，由于铜包覆钢电力车架空线由铜或铜合金的包覆材料3以规定的包覆率进行包覆，该包覆材3与悬架电力车架空线的安装用连接件接触。因此，在其与铜合金制安装连接件间不会发生接触腐蚀。

此外，作为芯材1的钢线，是与作为包覆材3的铜或铜合金进行金属结合。因此，在具有该金属结合的复合线中，在钢线与铜或铜合金的界面产生原子扩散而成为极牢固接合。因此，即使例如对该复合线沿其直径方向加压缩负荷时，钢线与铜或铜合金之间，不发生剥离现象。将此复合线进行拉断以及使进行弯曲变形时亦如此。

因此，如图2所示，即使当电力车架空线因磨耗而使钢线芯材1暴露时，不会有水进入铜或铜合金的包覆材3与芯材1的交界处。因此，不会发生使该交界部被优先腐蚀的现象。

此外，通过限定包覆率为75%至90%，具有能容易判别是否到达磨耗极限的优点。如图2中所示，即电力车架空线因导电弓（panta  graph）的滑动接触的磨耗而使其直径减少，当其残存高度H减少至规定值时有必要进行更换。在该场合，若要掌握电力车架空线的磨耗状况时，以往是直接测定高度H，或测定其宽度W来推定高度H。因此，作业员必需使用测定用工具，在电力车架空线的全长范围测定其H或W，操作极为复杂。然而，在本实施例中，由于使铜的包覆率为75%至90%之间，即当其到达磨耗极限时，使铜包覆的铜电力车架空线的芯材钢线部分刚好露出，因此，通过目测掌握该钢线1的暴露，即可容易地判定其磨耗极限。

现将根据本发明实施例制造的铜包覆钢电力车架空线的特性试验的结果，与比较例及传统例的电力车架空线的特性试验结果一并进行说明。本发明实施例的电力车架空线是使用J  I  SG3505所规定的钢线作为芯材钢线，且按下述方法来制造。首先，用浸渍成形法，对该钢线包覆铜或铜合金，制造成直径为20mm的铸造线。此后，将该铸造线辊轧成其直径为17mm的线材，再拉伸加工成其直径为13.1mm的线材之后，加工形成沟。然后，使完工拉伸加工而制成具有图1所示剖面形状的电力车架空线，其剖面面积为110mm。

对这些电力车架空线的导电率，张紧负荷，磨耗极限负荷，磨耗极限导体电阻，架空线张力及波传播速度进行了测定，现将测定结果表示在表1中。

此外，通过改变在溶液中浸渍时间来制造由表1所示的具有各种包覆率的电力车架空线。传统的例子都是有关纯铜电力车架空线的特性。

表1

实施例W1  实施例W2  实施例W3  传统例W1

铜包覆率  78  80  85  纯铜线

（体积%）

导电率  80.4  82.1  86.7  99.2

（%IACS）

张紧负荷  5040  4890  4500  4000

（kgf）

磨耗极限负荷  3350  3250  3000  2380

（kgf）

磨耗极限  0.345  0.336  0.317  0.251

导体电阻

（Ω/cm）

架空线张力  1340  1300  1200  1000

（kgf）

波传播速度  1.16  1.14  1.10  1.00

如表1中所示，在实施例W1至W3的场合，其导电率均为80%以上，具有充分的导电率，再施加张紧负荷高达4500kg  f，可使架空线张力为1200kg以上。反之，传统的铜线电力车架空线的导电率虽高，但因其张紧负荷低，其架空线张力低达1000kg  f。因此，实施例W1至W3的电力车架空线的波传播速度为传统的铜电力车架空线的1.10倍以上，因而可提高电力车的行驶速度。

此外，上述实施例是剖面面积为110mm²的电力车架空线，不用说，本发明适用于其剖面面积为170mm²等其他种类的电力车架空线。

下面，对有关本发明方法的实施例说明如下。

首先，把作为基本线材的钢线浸渍在铜（或铜合金）的熔融液中，从而使铜（或铜合金）凝固、附着在该钢线的周表面。图3表示上述在熔融铜（或铜合金）的附着过程中所使用的浸渍成形装置。在该浸渍成形装置中，在钢线供给装置10的上方，配设铜包覆装置20。

在供给装置10的气密构造外壳11内，设有与适当的真空排气装置相连的排气口15，即藉该排气口15抽气使外壳11内成为具有规定的真空度。接着，将适当的非氧化性气体导入外壳11内，使外壳11内保持为非氧化性气体环境。在外壳11侧部的钢线入口处，设置有去皮模具12，从该入口向外壳11内供给的钢线11即被该去皮模具12对其表面层进行切削。

外壳11内，设置绞盘13，钢线1被卷绕在该绞盘13上，使其行进方向变成朝向上方。在外壳11内的上部，配设两对压紧辊16，钢线1即被该压紧辊16驱动拉出，由外壳11内包覆装置20供给。

在压紧辊16与绞盘13之间的外壳11内，配设用以矫正钢线1弯曲的校直装置14。该校直装置14包括向被绞盘13弯曲的钢线内侧转动的两个滚子14a，14c，及在该滚子14a，14c之间向钢线外侧转动的滚子14b。从绞盘13送来的钢线1因滚子14a，14b，14c依序转动的结果，因被绕在绞盘13时引起的弯曲很到校直。此外，滚子14a，14b，14c可藉适当的驱动装置（图中未表示）使自动回转，也可以惰轮形式由钢线1带动。此外，滚子14a，14b，14c间的间隔可按钢线的种类以及被变曲的强弱等进行调整。

在本实施例中，使通过绞盘13而被弯曲的钢线1被校直装置14的各滚子14a，14b，14c矫正为直线状。以往，在钢线的浸渍成形装置中，未设置该校直装置。然而，如本实施例所示，在浸渍成形钢线时，不设校直装置14，即难于将钢线顺利地导入坩埚22内。

因钢线1比铜线硬，被绕在绞盘13时，即遭到弯曲。只用压紧辊16拉紧时无法完全使该弯曲予以修正，还担心钢线1卡住在坩埚22的插入孔23而发生停止运转。然而，如在本实施例所示，例如用3个滚子14a，14b，14c矫正钢线1即可使钢线1为直线状，不会在插入孔23堵塞及卡住，可稳定地向坩埚22内供给钢线1。

包覆装置20具有储存铜熔融液21的坩埚22。该坩埚22是由石墨等耐火材料制成，在使其外底面气密地堵塞外壳11的上端出口的状态下，与外壳11相连结。坩埚22的底部，形成有与钢线1的直径实质上相同直径的插入孔23，钢线1在气密的状态下通过插入孔23而被导入坩埚22内。

在坩埚22的侧部，设有与铜熔解装置30相连的熔融液供给口24，铜熔融液21即藉该供给口24而被补充到坩埚22内。

在包覆装置20上方，设置线材收取装置（图中未表示），使钢线1周围被铜包覆的复合线2被该收取装置向上方收取。

在使用该浸渍成形装置进行最初的铜或铜全金浸渍成形过程中，首先，如在图1中所示，钢线1被去皮模具12连续研削其表面的同时被导入已被维持为非氧化性环境的外壳11内。该具有清洁表面的钢线1被绕在绞盘13而变成向上方行进。该场合，钢线1即由于绞盘13而遭到弯曲，但该钢线1被校直装置14的各滚子14a，14b，14c而被矫正为直线状。

接着，钢线1被压紧辊16往上方拉，从被设在被压装置20的坩埚22底部的插入口导入坩埚22内。然后，钢线1在坩埚22内被往上方拉，在该期间内，坩埚22内的熔融液21附着在钢线1周面并凝固。从而获得在钢线1周围附着铜的复合线2。

然后，对制成的铜包覆钢线，使用轧辊孔型实行第一次热轧。为此可使用轧辊孔型的热轧装置。这样，在最初的熔融铜浸渍过程中使铜（或铜合金）附着于钢线之后，通过进行第一次热轧，使第一层铜（或铜合金）部分与钢线形成强固的金属结合。

在本发明中，最好在下述不等式（1）所示范围条件下，进行第一次热轧。

0.97≤X/R≤1.10  …（1）

如图4中所示，R是铜包覆钢线A中的和上述轧辊孔型轧辊B的凹面接触位置与铜包覆钢线A之中心O间的距离。X为在上述轧辊孔型B的非接触位置的铜包覆钢线A之表面与铜包覆钢线A的中心O之间的距离。

以下对其理由说明如下。在把芯线在熔融铜液中浸渍之前，对该芯线去皮加工以清洁其表面，但通常在进行该去皮之前进而对芯线进行拉伸加工以硬化其表面。在该场合，如果为单一的钢线或铜线，由于是由单一种类的材料所成的线材，因其材质均一而无问题，但如为铜包覆钢线，在由不同材质形成的复合线为芯线时，存在经拉伸加工之后，其剖面形状偏离所要求形状的问题。亦即，当前述X/R的比小于0.97时，其侧面呈现稍为向内凹的剖面形状。于是，在对该铜包覆钢线进行上述去皮前的拉伸加工时，因前述铜包覆钢线的包覆铜部分比芯线钢线部分软质而容易变形的缘故，因上述拉伸加工而使直径较大的上半部以及下半部的铜或铜合金会向上述侧面向内凹的部分流动和折叠起来，由此，在线材的侧面上形成连续地向该线材的轴方向延伸的沟。

此外，当X/R之比大于1.10时，在铜包覆钢线的侧面上形成凸部。因此，在去皮加工之前，对该铜包覆钢线予以拉伸加工时，因芯部的钢线部分硬的缘故，会使该侧面凸部上的包覆铜部分向铜包覆钢线的圆周方向流动，从而在上半部及下半部发生所谓折皱现象。于是同样表成沿铜包覆钢线的轴向延伸的沟。

在任何一种场合，当有沟或折皱现象存在时，即使使用去皮模具切削其表面，由于存在无法完全除去上述沟或折皱现象。由于有润滑油残留在该沟或折皱处的现象发生在第2次及其以后的熔融铜液浸渍过程中，使铜包覆钢线浸渍于熔融铜液中时，存在熔融铜不附着在该沟或被覆现象的残存部分的情形，因此，在局部发生铜包覆层较薄。此成为铜包覆钢线的显著缺点。

如上所述，第一次热轧时的外观尺寸，对铜包覆钢线电力车架空线的成品质量有重大的影响。因此，在第一次热轧时，最好将其X/R比设定在上述式1所规定的范围内。

接着，使用如图3所示的浸渍成形装置，再次将该辊轧线材浸渍在铜（或铜合金）之熔融液中。据此，使其周围再次附着铜（或铜合金）且凝固。经此道工序可得到铜（或铜合金）的剖面面积比率极大的铜包覆钢线线材。此外，可将在该熔融铜液中浸渍过程设定为两次以上。

关于至少使重覆在熔融铜中浸渍以及热轧过程设定在两次以上的理由是，如只经一次在熔融铜液中浸渍，因铜（或铜合金）的附着量不足而不能获得高导电率的电力车架空线。反之，如反覆实行两次以上的在熔融铜液中浸渍以及热轧过程，即可使较多量的铜（或铜合金）附着在钢线上，可得高导电率的铜包覆钢线。此外，藉该方法可以以低于电镀法的成本制造如电力车架空线等其直径大且必需附着较厚的铜（或铜合金）包覆层之线材。

接着，在温度750℃至850℃，以及在辊轧比为10%至40%的条件下，对该铜包覆钢线进行热轧。如此，在第一次热轧后，进而使在熔融铜液中浸渍，其后，通过在750℃至850℃和以10%至40%的辊轧比的条件下进行热轧，使上述第一层铜（或铜合金）部分与第二次及其以后的在熔融铜液中浸渍过程所附着的第二层铜（或铜合金）部分，形成强固的金属结合。由此，可得到在钢线与铜（或铜合金）包覆部分的交界处的接合强度高的铜包覆钢电力车架空线，可防止在该交界部发生腐蚀。

在该方法的最后热轧过程中，使辊轧比在10%以上的原因是，当在10%以下时，无法使钢线与铜或铜合金，以及第一层铜部分与第二层铜部分进行充分地金属结合。此外，使辊轧比在40%以下的原因是，当超过40%以上时，即加工度过高无法使铜或钢合金包覆材的壁厚均匀。由于上述的理由，在本发明中，将辊轧比设定为自10%至40%。此外，使辊轧温度在自750℃至850℃的原因是同样为获得高强度的金属结合，以及为顺利地按上述辊轧比进行辊轧。

接着，在热轧后，进行使剖面减少率达20%以上的冷拉伸加工。可使用通常的冷拉伸装置进行。进行拉伸加工的理由是，通过冷拉伸加工可增加电力车架空线的强度。在该场合，为确实提高其强度，有必要要进行使剖面减少率达20%以上的加工。

其后，对拉伸加工后的复合线进行沟形成加工，其剖面图如图1所示，在包覆芯材钢线1的铜包覆材3上，形成一对V字状沟4。由此，制成电力车架空线。用铜制的连接件，利用该沟4进行握持以便架设电力车架空线。

在本实施例中，由于利用所谓的浸渍成形法，形成铜包覆钢线，从而可以降低制造铜包覆铜电力车架空线的成本。对于作为电力车架空线，使其芯线直径在10mm以上的同时，为形成架设用沟，有必需形成较厚的包覆材（铜），因此，欲以电镀法等法制造铜包覆钢线，其制造成本极高。相反，如本实施例所示，以浸渍成形成铜包覆而构成铜包覆钢线之后，将该格材再度浸渍在铜熔融液中，即可以低成本制造电力车架空线用复合线。

其次，就依照本实施例方法制造铜包覆钢电力车架空线的结果（实施例），与传统例的电力车架空线的制造结果的比较作说明如下。

在本实施例中，使用JIS  G3505，SWRM10之软钢线材（直径为14mm）作为钢材芯线。用去皮模具12，将该软钢线材去皮使其直径减少至12.7mm，用校直装置14进行矫正之后，向包覆装置20进给。在该场合，通过适当地调整各滚子14a，14b，14c间的间隔，可在1000mm的长度范围，使其弯曲量控制在3mm至10mm之间。相反，如不使用校直装置14时，在1000mm长度范围，其弯曲量约40mm至60mm，这将无法使钢线稳定地插入通过插入孔23。

在包覆装置20内制造在钢线1周围形成包覆铜的铜包覆钢铸造线，接着，在进行第一次热轧过程之后，将该铜包覆钢线再度浸渍在铜熔融液中以提高铜包覆率。对经过该两次的浸渍成形后的铜包覆钢铸造线进行第二次热轧（辊轧比35%）而获得直径为17mm的复合线。经该热轧之后，使钢线与铜或铜合金形成强固地接合。

接着，在按加工程度为50%进行拉伸加工后，进行沟切削加工，制成具有如图1所示剖面形状，其剖面积为110mm²的电力车架空线。

就这样制成其铜包覆率各不相同的实施例P1、P2、P3之电力车架空线。此外，铜的包覆率是可通过调节坩埚22内的钢线的浸渍时间及重复浸渍次数等得到变更，藉此形成所要求的厚度的铜包覆层。

对这些电力车架空线，测定其导电率及抗拉强度，并试验其对连接件的安装性，检测磨耗极限的容易性，及耐磨耗性进行试验。将其结果与传统的电力车架空线的试验结果一并表示在下述表2中。

在连接件安装性，检测磨耗极限的容易性，及耐磨耗性各栏中，O表示良好，△表示稍为不良，X表示不良。此外，导电率的单位为%IACS，抗拉强度之单位为kg f/mm²。

比较例P1、P2分别为铜包覆率过多和过少的场合，此外，传统例P1为铜电力车架空线，传统例P2为铜合金电力车架空线，传统例P3为铝包覆钢电力车架空线。此外，仅传例P3的剖面面稷为200mm²，其他电力车架空线的剖面面积为110mm²。

如在表2中所示，实施例P1至P3，在其导电率及抗拉强度双方，作为电力车架空线具有充分高导电率及高强度的特性。

反之，传统例P1、P2，其导电率虽高，但强度不足。此外，实施例P1至P3容易检测其磨耗极限的同时，还具有连接件安装性及耐磨耗性优良的优点。此外，实施例P1至P3为，因其铜与钢线的交界处结合强固其耐蚀性优良。

比较例P1，因其铜包覆率过高，导电率虽极高，但其抗拉强度低，且耐蚀性亦不良。比较例P2因其铜包覆率过低，虽然其抗拉强度及耐磨耗性优良，其导电率低于P1、P2的同时，因在未到达磨耗极限之前相当早的时期钢芯即露出，在检测磨耗极限时，不能利用钢芯的露出作为更换电力车架空线的大致标准。

此外，传统例P1及P2分别为铜电力车架空线及铜合金电力车架空线，其强度低，耐磨耗性不良。再者，传统例P3为铝包覆钢电力车架空线，其强度低，又因在其与铜合金制的安装连接件之间发生接触腐蚀，其连接件安装性不良。

此外，上述实施例是其剖面面积为110mm²的电力车架空线，但可将本发明适用于剖面积为170mm²等其他种类的电力车架空线。

此外，在本实施例中，就将铜附着在钢线上且凝固进行说明。但使用铜合金以代替铜时亦可使其导电率及强度作为所要求的值。

此外，使铜附着过程并不限定于两次，亦可实行三次以上。

其次，对铜包覆钢线的冷拉伸与强度之间关系的研究结果说明如下。

在铜包覆率为75%及90%的两种条件下，对于将拉伸加工程度作各种设定时的抗拉强度进行研究。其结果如表3所示。

抗拉强度虽按铜包覆率而变化，当进行剖面减少率为20%以上的拉伸加工后，即可获得比传统电力车架空线强度高的抗拉强度。

表3

铜包覆率（％）	拉伸加工程度（％）
						10	20	30	40	50
	75	35	42	45	50						52
90						31	35	38	40	42

其次，就对X/R值的影响而进行的试难结果说明如下。

对X/R值有影响的制造条件是热轧条件，尤其是轧辊孔型的凹面形状及压下率的影响大。正确选择这些制造条件可使X/R有种种变化。例如，当铸造棒的第一卡钳眼的热轧压下率大时，虽实行以后第二卡钳眼的热轧，但易使X/R值小于1.0，又，当第一卡钳眼的压下率过小时，即X/R大于1.0。如此，使X/R之值因选择辊轧条件而有种种变化，因此，在第一次浸渍和辊轧中，通过选择各种辊轧条件而制造具有各种剖面形状的铜包覆钢线。然后，将该铜包覆钢线予以拉伸加工，看是否在春长度方向形成沟，或发生折皱现象。其结果如在表4中所示，X/R在0.97至1.10之范围内时，均无沟及折皱现象发生。反之，X/R在0.97及1.20之场合，即发生沟成折皱现象。

表4

X/R	有无形成沟，或折皱现象
		0.92	有
0.97	无
		1.00	无
1.10	无
		1.20	有

此外，在进行第二次浸渍包覆时，亦使用去皮模具对表面切削，第一次热轧时所形成的沟较浅时，可藉该去皮模具切削除该沟，但不可能利用该去皮模具经常按同一厚度均匀进行该去皮切削。因此，采用本发明，从改善材质方面而开发的容易进行拉伸加工没有沟的圆形剖面的热辊轧极为有益。

又，在第二次浸渍包覆后的热轧中，不需要上述条件。如第二次以后那样，当铜的包覆率增大时，在热轧中铜的变形占大半，不易变形的中心部分的钢线部分的拘束变弱，可认为沟的形成及折皱现象不发生。

Claims (4)

1、一种高导电率铜包覆钢电力车架空线，它包括由钢线形成的芯材，以及用作包覆在该芯材周围的由铜或铜合金形成的包覆材；其特征在于将该包覆材料按照剖面面积比率为75%至90%的包覆率进行包覆，使上述芯材与上述包覆材成为金属结合。

2、一种高导电率铜包覆钢电力车架空线的制造方法，其特征在于它包括将构成芯材的钢线连续浸渍在铜或铜合金的熔融液中，而后使铜或铜合金凝固且附着在上述钢线的周围，以制成铜包覆钢线的过程，和

对该铜包覆钢线，使用轧辊孔型（caliber  roll）进行第一次热轧的过程，和

将该热轧过的线材，在铜或铜合金的熔融液中至少浸渍一次，从而使铜或铜合金附着和凝固制成铜包覆钢的过程，和

将该铜包覆钢线，在温度为750℃至850℃，按辊轧比为10%至40%的条件进行热轧的过程，和

对该热轧过的线材，按剖面减少率为20%以上进行冷拉伸加工的过程。

3、根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，在上述由轧辊孔型进行第一次热轧中，当把该铜包覆钢线和上述轧辊孔型的凹面接触位置和铜包覆钢线中心之间之距离作为R，把在和上述轧辊孔型的非接触位置的铜包覆钢线表面和铜包覆钢线中心之间之距离作为X时，要在0.97≤X/R≤1.10的范围内，进行热轧。

4、根据权利要求2或3所述的制造方法，其特征在于将上述铜或铜合金的熔融液储存在容器内，将上述钢线矫正为直线状之后，从该容器的底部送入该容器内，使钢线在容器内被往向上拉的期间，使上述熔融液附着在钢线的周围。

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