CN105112829A

CN105112829A - 一种硬态铜母线退火处理方法、硬态铜母线加工品及导电零部件

Info

Publication number: CN105112829A
Application number: CN201510478773.5A
Authority: CN
Inventors: 王安平; 陈东风; 刘建权; 程风华; 孔玉辉
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Pinggao Group Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Pinggao Group Co Ltd
Priority date: 2015-08-06
Filing date: 2015-08-06
Publication date: 2015-12-02

Abstract

本发明公开了一种硬态铜母线退火处理方法、硬态铜母线加工品及导电零部件，所述退火处理方法包括将硬态铜母线在退火温度340～360℃条件下保温120～240min进行退火处理，后冷却至室温。本发明的硬态铜母线退火处理方法所得硬态铜母线加工品的力学性能相比于退火处理前，在保证抗拉强度与硬度满足标准要求(抗拉强度≥206MPa，硬度≥65HB)的前提下，显著提高了硬态铜母线的断后伸长率，明显改善了硬态铜母线的冷作成形工艺性能，大幅度降低了硬态铜母线直接进行冷作成形时由于开裂产生的废品率，提高了生产效率，避免了资源的浪费，降低了加工成本。

Description

一种硬态铜母线退火处理方法、硬态铜母线加工品及导电零部件

技术领域

本发明属于硬态铜母线技术领域，具体涉及一种硬态铜母线退火处理方法，同时还涉及一种硬态铜母线加工品及采用该硬态铜母线加工品制备的导电零部件。

背景技术

铜母线又称铜排、铜母排、铜汇流排，是由铜材质制作、截面为矩形或倒角矩形的长导体；其是一种大电流导电产品，在电炉中起输送电流和连接电气设备的作用。铜母线具有电阻率低、可折弯度大等优点，适用于高压开关触头、触指、接线板、母线、接地等电器工程，也广泛用于金属冶炼、电化电镀、化工烧碱等超大电流电解冶炼工程。铜母线的基本功能包括：满足电气功能需要，实现电流、电压及电信号的传输；对大截面导线用铜排代替，工艺要求低，易弯曲，容易实现连接；对小截面导线用铜排代替，体积小，美观且容易固定；在实现电流汇接，接地功能时，接线方便；铜排由机械加工后，直接连接在结构件上，简化总装生产。

现有技术中，铜母线的生产工艺流程一般为：标准选材→熔铸→浇铸→压延→开坯→酸洗→精轧→铣边→机加工。国家标准《GB5585.1-2005电工用铜、铝及其合金母线第一部分：铜和铜合金母线》对铜母线的力学性能要求如表1所示。

表1铜及铜合金母线的力学性能

型号	抗拉强度，N/mm²	伸长率，％	布氏硬度，HB
				TMR(软态)，THMR	≥206	≥35	-
TMY(硬态)，THMY	-	-	≥65

高压开关触头、触指、接线板等导电零部件不但要求其具有良好的导电性，而且应具有一定的硬度以保证其受力后不至于变形甚至断裂造成事故。但是，高压开关触头、触指、接线板等导电零部件通常是由硬态铜母线经冷作加工制作而成的；采用硬态铜母线制作此类零部件时，在冷成形过程中，硬态铜母线非常容易开裂产生废品，存在加工成品率低，加工效率低，制造成本高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种硬态铜母线退火处理方法，解决现有硬态铜母线在冷作加工制备导电零部件时易开裂产生废品，冷成形性能不佳的问题。

本发明的第二个目的是提供一种经上述硬态铜母线退火处理方法获得的硬态铜母线加工品。

本发明的第三个目的是提供一种采用上述硬态铜母线加工品制备的导电零部件。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种硬态铜母线退火处理方法，包括将硬态铜母线在退火温度340～360℃条件下保温120～240min进行退火处理，后冷却至室温。

所述冷却是在空气中自然冷却或在水中冷却。所述水中冷却是在清水中自然冷却。

为了进一步提高硬态铜母线的冷作加工性能，优选的，所述的硬态铜母线退火处理方法，包括将硬态铜母线在退火温度350℃条件下保温180min进行退火处理，后在空气中自然冷却至室温。

所述硬态铜母线中，Cu的质量百分含量≥99.90％。一般情况下，所述硬态铜母线中不得检出Ag，杂质的质量百分含量总和≤0.1％。

所述硬态铜母线为下料后的硬态铜母线。

所述退火处理在箱式电阻炉、井式电阻炉、真空退火炉或微氧化性保护气氛炉内进行。

一种硬态铜母线加工品，是由以下方法制备的：将硬态铜母线在退火温度340～360℃条件下保温120～240min进行退火处理，后冷却至室温，即得。

所述冷却是在空气中自然冷却或在水中冷却。

优选的，所述的硬态铜母线加工品是由以下方法制备的：将硬态铜母线在退火温度350℃条件下保温180min进行退火处理，后在空气中自然冷却至室温，即得。

所述硬态铜母线中，Cu的质量百分含量≥99.90％。

所述硬态铜母线为下料后的硬态铜母线。

一种采用上述的硬态铜母线加工品制备的导电零部件，是由所述的硬态铜母线加工品经冷作加工制成的。

所述冷作加工为冷冲压加工。

所述导电零部件为高压开关触头、触指、接线板、分流排或导电排。所述导电零部件可以是高压开关用硬态铜母线制作的高压开关触头、触指、接线板等导电关键零部件，以及其它采用硬态铜母线制造且需要冷作加工成形的零部件。优选的，所述导电零部件为冷冲压加工成形的高压开关触头、触指、接线板、分流排或导电排。

本发明的硬态铜母线退火处理方法，是将硬态铜母线在退火温度340～360℃条件下保温120～240min进行退火处理后冷却至室温，所得硬态铜母线加工品的力学性能相比于退火处理前，在保证抗拉强度与硬度满足标准要求(抗拉强度≥206MPa，硬度≥65HB)的前提下，显著提高了硬态铜母线的断后伸长率，明显改善了硬态铜母线的冷作成形工艺性能，大幅度降低了硬态铜母线直接进行冷作成形时由于开裂产生的废品率，提高了生产效率，避免了资源的浪费，降低了加工成本。

实验证明，经本发明的硬态铜母线退火处理方法获得的硬态铜母线加工品，相对于退火处理前硬态铜母线，抗拉强度下降不到11％，硬度降低不到17％，在抗拉强度与硬度均满足标准要求(抗拉强度≥206MPa，硬度≥65HB)的前提下，其断后伸长率提高了70％以上，接近软态铜母线的标准要求(断后伸长率≥35％)。实验结果表明，本发明的硬态铜母线退火处理方法，在保证硬态铜母线的抗拉强度与硬度基本保持原有水平(不出现大幅度降低，均满足标准要求)的同时，大幅度提高了其断后伸长率，明显改善了硬态铜母线加工品的冷作成形性能，使得后续冷作成形的加工成品率高，加工效率高。该退火处理方法，采用独有的退火工艺参数，退火温度低，时间短，易于操作，便于实施，能显著提高后续冷作加工零部件的加工成品率与零部件质量，具有显著的经济效益。

本发明的导电零部件，是由上述的硬态合金加工品经冷作加工制成的，在抗拉强度与硬度均满足标准要求(抗拉强度≥206MPa，硬度≥65HB)的前提下，其断后伸长率接近软态铜母线的标准要求(断后伸长率≥35％)；可以是高压开关用硬态铜母线制作的高压开关触头、触指、接线板等导电关键零部件，以及其它采用硬态铜母线制造且需要冷作加工成形的零部件，该导电零部件加工成品率高，加工效率高，成本低，具有广阔的应用前景及显著的经济价值。

附图说明

图1为实施例1所得的高压开关触头的示意图；

图2为实施例2所得的接线板的示意图；

图3为实施例3所得的分流排的示意图；

图4为实施例4所得的触指的示意图；

图5为实施例5所得的触指的示意图；

图6为实施例6所得的导电排的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

实施例1

本实施例的硬态铜母线退火处理方法，包括将下料后的硬态铜母线置于普通箱式电阻炉中，在退火温度340℃条件下保温240min进行退火处理，后在空气中自然冷却至室温。

本实施例的硬态铜母线加工品，是将下料后的硬态铜母线置于普通箱式电阻炉中，在退火温度340℃条件下保温240min进行退火处理，后在空气中自然冷却至室温，即得。

本实施例的导电零部件，是由上述所得的硬态铜母线加工品经冷冲压加工制成的，成形的导电零部件为图1所示的高压开关触头。

实施例2

本实施例的硬态铜母线退火处理方法，包括将下料后的硬态铜母线置于井式电阻炉中，在退火温度350℃条件下保温180min进行退火处理，后在空气中自然冷却至室温。

本实施例的硬态铜母线加工品，是将下料后的硬态铜母线置于井式电阻炉中，在退火温度350℃条件下保温180min进行退火处理，后在空气中自然冷却至室温，即得。

本实施例的导电零部件，是由上述所得的硬态铜母线加工品经冷冲压加工制成的，成形的导电零部件为图2所示的接线板。

实施例3

本实施例的硬态铜母线退火处理方法，包括将下料后的硬态铜母线置于真空退火炉中，在退火温度350℃条件下保温180min进行退火处理，后在清水中自然冷却至室温。

本实施例的硬态铜母线加工品，是将下料后的硬态铜母线置于真空退火炉中，在退火温度350℃条件下保温180min进行退火处理，后在清水中自然冷却至室温，即得。

本实施例的导电零部件，由上述所得的硬态铜母线加工品经冷冲压加工制成的，成形的导电零部件为图3所示的分流排。

实施例4

本实施例的硬态铜母线退火处理方法，包括将下料后的硬态铜母线置于微氧化性保护气氛炉中，在退火温度360℃条件下保温120min进行退火处理，后在空气中自然冷却至室温。

本实施例的硬态铜母线加工品，是将下料后的硬态铜母线置于微氧化性保护气氛炉中，在退火温度360℃条件下保温120min进行退火处理，后在空气中自然冷却至室温，即得。

本实施例的导电零部件，由上述所得的硬态铜母线加工品经冷冲压加工制成的，成形的导电零部件为图4所示的触指。

上述实施例中所用的硬态铜母线为市售商品，其成分组成如表2所示。

表2硬态铜母线的成分组成

成分	Cu	Ag	杂质总和
				质量百分含量	99.92％	-	余量

实施例5的硬态铜母线退火处理方法、硬态铜母线加工品分别同实施例1，该实施例的导电零部件，由上述所得的硬态铜母线加工品经冷冲压加工制成的，成形的导电零部件为图5所示的触指。

实施例6的硬态铜母线退火处理方法、硬态铜母线加工品分别同实施例3，该实施例的导电零部件，由上述所得的硬态铜母线加工品经冷冲压加工制成的，成形的导电零部件为图5所示的导电排。

实验例

本实验例对实施例1-4所得硬态铜合金加工品的性能进行检测。检测方法为：按国家标准《GB.T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》测试抗拉强度、断后伸长率，按国家标准《GB/T230.1金属材料布氏硬度试验第1部分试验方法》测试硬度。检测结果如表3所示。

其中，对比例为市售硬态铜母线，其成分组成如表2所示；即为实施例1-4中未经退火处理的硬态铜母线(原材料供货状态)。

表3实施例1-4所得硬态铜合金加工品与对比例的硬态铜母线的性能检测结果

注：所述标准为《GB5585.1-2005电工用铜、铝及其合金母线第一部分：铜和铜合金母线》。

从表3可以看出，实施例1-4所得的经过了退火处理的硬态铜母线加工品，抗拉强度与硬度仍然明显高于标准要求，而其断后伸长率同时得到提高，能达到软态铜母线标准要求的94％。实验结果表明，经本发明的硬态铜母线退火处理方法获得的硬态铜母线加工品具有较高的抗拉强度、硬度和断后伸长率；本发明的硬态铜母线退火处理方法能明显改善硬态铜母线加工品的冷作成形工艺性能。

Claims

1.一种硬态铜母线退火处理方法，其特征在于：包括将硬态铜母线在退火温度340～360℃条件下保温120～240min进行退火处理，后冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的硬态铜母线退火处理方法，其特征在于：所述冷却是在空气中自然冷却或在水中冷却。

3.根据权利要求2所述的硬态铜母线退火处理方法，其特征在于：包括将硬态铜母线在退火温度350℃条件下保温180min进行退火处理，后在空气中自然冷却至室温。

4.根据权利要求1、2或3所述的硬态铜母线的退火处理方法，其特征在于：所述硬态铜母线中，Cu的质量百分含量≥99.90％。

5.一种硬态铜母线加工品，其特征在于：是由以下方法制备的：将硬态铜母线在退火温度340～360℃条件下保温120～240min进行退火处理，后冷却至室温，即得。

6.根据权利要求5所述的硬态铜母线加工品，其特征在于：所述冷却是在空气中自然冷却或在水中冷却。

7.根据权利要求6所述的硬态铜母线加工品，其特征在于：是由以下方法制备的：将硬态铜母线在退火温度350℃条件下保温180min进行退火处理，后在空气中自然冷却至室温，即得。

8.根据权利要求5、6或7所述的硬态铜母线加工品，其特征在于：所述硬态铜母线中，Cu的质量百分含量≥99.90％。

9.一种采用如权利要求5所述的硬态铜母线加工品制备的导电零部件，其特征在于：是由所述的硬态铜母线加工品经冷作加工制成的。

10.根据权利要求9所述的导电零部件，其特征在于：所述导电零部件为高压开关触头、触指、接线板、分流排或导电排。