CN115762847A - 一种高导电铜镁合金杆熔炼工艺 - Google Patents
一种高导电铜镁合金杆熔炼工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种高导电铜镁合金杆熔炼工艺，包括以下步骤：将阴极铜置于加热炉烘烤，在阴极铜表面产生一层黑色的氧化铜；将表面带有氧化铜的阴极铜、镁锭按比例投入熔炼炉中进行熔炼，利用镁的高还原性使镁形成微量的氧化镁，融入到铜水中的镁一部分是以MgO的形式存在的；采用上引连铸的方法，将铜镁合金液上引连铸成铜镁合金杆；连挤；五模拉制；成品检测。本发明将阴极铜预先烘烤，氧化铜与镁反应，部分镁以氧化镁形式存在，由于MgO对铜的导电率下降影响有限，所以在镁含量一样的情况下，熔炼过程中加入CuO会提高导电率。
Description
技术领域
本发明涉及电气化铁路用接触网线材技术领域，具体涉及一种高导电铜镁合金杆熔炼工艺。
背景技术
铜镁合金由于合金强化作用，制作的电气化铁路用接触线、承力索和吊弦，其耐腐蚀性好，机械强度远高于纯铜绞线，载流性能好，过载能力大，热稳定性好，其单线强度比纯铜单线强度高约1.5倍，可经受过负荷冲击，工作稳定可靠，使用寿命长，因此被广泛应用于高速电气化铁路接触网作为载流合金接触线和承力索使用。
铜镁属于典型的固溶型合金，在实际应用中Cu-Mg合金的镁含量不超过1%，随着镁含量的增加，相同冷加工的情况下其强度会提高，但导电率会下降，如何在强度不降低的前提下提高铜镁合金的导电率成为主要研究方向。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种高导电铜镁合金杆熔炼工艺，铜水中的镁一部分以氧化镁形式存在，提高了导电率，且在铜镁合金中含微量氧，形成高熔点的球状质点分布于晶粒内，消除了晶界脆性。
本发明的目的是这样实现的：
一种高导电铜镁合金杆熔炼工艺，包括以下步骤：
步骤一、将阴极铜置于加热炉烘烤，在阴极铜表面产生一层黑色的氧化铜；
步骤二、将表面带有氧化铜的阴极铜、镁锭按比例投入熔炼炉中进行熔炼，利用镁的高还原性使镁形成微量的氧化镁，融入到铜水中的镁一部分是以MgO的形式存在的；
步骤三、采用上引连铸的方法，将铜镁合金液上引连铸成铜镁合金杆；
步骤四、连挤；
步骤五、五模拉制；
步骤六、成品检测。
优选的，所述步骤一种的阴极铜烘烤时间为4h，烘烤温度为350-400℃。
优选的，烘烤后的氧化铜深度为0.4-0.5mm，氧化铜形成的氧化膜褶皱隆起且与阴极铜基体出现间隙。
本发明的有益效果是：
铜水中的镁一部分以氧化镁形式存在，提高了导电率，在熔炼过程中，向铜液中加入部分氧化铜，熔化后其铜液中氧含量相对较多，这时加入镁锭，由于镁的还原性很强，是一种脱氧剂（类似于Fe，P）通过化学反应，氧化铜会被还原成铜，生成氧化镁。如果不加入氧化铜，则铜液中只有Cu、Mg两种物质，加入CuO起反应后，铜液中就有Cu、Mg和部分镁被氧化生成的MgO三种物质，由于MgO对铜的导电率下降影响有限，所以在镁含量一样的情况下，熔炼过程中加入CuO会提高导电率。
具体实施方式
本发明涉及一种高导电铜镁合金杆熔炼工艺，包括以下步骤：
步骤一、将阴极铜置于加热炉烘烤，在阴极铜表面产生一层黑色的氧化铜；
步骤二、将表面带有氧化铜的阴极铜、镁锭按比例投入熔炼炉中进行熔炼，利用镁的高还原性使镁形成微量的氧化镁，具体见化学式CuO+Mg=Cu+MgO，这样融入到铜水中的镁一部分是以MgO的形式存在的；
步骤三、采用上引连铸的方法，将铜镁合金液上引连铸成铜镁合金杆；
步骤四、连挤；
步骤五、五模拉制；
步骤六、成品检测。
所述步骤一种的阴极铜烘烤时间为4h，烘烤温度为350-400℃。
烘烤后的氧化铜深度为0.4-0.5mm，氧化铜形成的氧化膜褶皱隆起且与阴极铜基体出现间隙。
在铜镁合金中含微量氧，形成高熔点的球状质点分布于晶粒内，消除了晶界脆性。
实施例1：
一种高导电铜镁合金杆熔炼工艺，包括以下步骤：
步骤一、将阴极铜置于加热炉烘烤，在阴极铜表面产生一层黑色的氧化铜；
步骤二、将表面带有氧化铜的阴极铜、镁锭按比例投入熔炼炉中进行熔炼，利用镁的高还原性使镁形成微量的氧化镁，具体见化学式CuO+Mg=Cu+MgO，这样融入到铜水中的镁一部分是以MgO的形式存在的；
步骤三、采用上引连铸的方法，将铜镁合金液上引连铸成铜镁合金杆。
所述步骤一中的阴极铜的烘烤时间为4h，烘烤温度为350-400℃，保证氧化铜深度为0.5mm，氧化铜形成的氧化膜褶皱隆起且与阴极铜基体出现间隙，便于氧化铜与镁发生化学反应，同时由于间隙的存在不影响阴极铜的熔炼。
对比例1：
与实施例1相同，除了阴极铜的烘烤时间为4h，烘烤温度为300℃。
对比例2：
与实施例1相同，除了阴极铜的烘烤时间为4h，烘烤温度为450℃。
对比例3：
将阴极铜、镁锭按比例投入熔炼炉中进行熔炼，镁含量与实施例1相同。
将实施例1和对比例1-3生产出来的铜镁合金杆进行性能测试，测试见下表：
备注：Mg含量：0.5%
从表中可知：
实施例1所熔炼出来的铜杆导电率是要优于对比例1-3的；
对比例1由于烘烤温度低，形成的氧化物较少，反应后形成的MgO相对较少，所以导电率偏低；
对比例2出炉后形成的氧化物是比较多的，但由于烘烤温度太高，出炉后氧化物形成脱落现象，真正随铜板进入铜液的并不多；
对比例3所熔炼出来的铜杆中只有Cu、Mg，其导电率完全是由镁含量决定，经检测熔炼出来的铜杆导电率只有69.5%IACS。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种高导电铜镁合金杆熔炼工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将阴极铜置于加热炉烘烤，在阴极铜表面产生一层黑色的氧化铜；
步骤二、将表面带有氧化铜的阴极铜、镁锭按比例投入熔炼炉中进行熔炼，利用镁的高还原性使镁形成微量的氧化镁，融入到铜水中的镁一部分是以MgO的形式存在的；
步骤三、采用上引连铸的方法，将铜镁合金液上引连铸成铜镁合金杆；
步骤四、连挤；
步骤五、五模拉制；
步骤六、成品检测。
2.根据权利要求1所述的一种高导电铜镁合金杆熔炼工艺，其特征在于：所述步骤一种的阴极铜烘烤时间为4h，烘烤温度为350-400℃。
3.根据权利要求2所述的一种高导电铜镁合金杆熔炼工艺，其特征在于：烘烤后的氧化铜深度为0.4-0.5mm，氧化铜形成的氧化膜褶皱隆起且与阴极铜基体出现间隙。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211553156.3A CN115762847A (zh) | 2022-12-06 | 2022-12-06 | 一种高导电铜镁合金杆熔炼工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211553156.3A CN115762847A (zh) | 2022-12-06 | 2022-12-06 | 一种高导电铜镁合金杆熔炼工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115762847A true CN115762847A (zh) | 2023-03-07 |
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ID=85343504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211553156.3A Pending CN115762847A (zh) | 2022-12-06 | 2022-12-06 | 一种高导电铜镁合金杆熔炼工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115762847A (zh) |
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2022
- 2022-12-06 CN CN202211553156.3A patent/CN115762847A/zh active Pending
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