JPH07124736A - 銅又は銅合金被覆鋼線の製造方法 - Google Patents
銅又は銅合金被覆鋼線の製造方法Info
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- JPH07124736A JPH07124736A JP29899193A JP29899193A JPH07124736A JP H07124736 A JPH07124736 A JP H07124736A JP 29899193 A JP29899193 A JP 29899193A JP 29899193 A JP29899193 A JP 29899193A JP H07124736 A JPH07124736 A JP H07124736A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速鉄道用トロリ線に適した銅被覆鋼線の製
造方法を提供する。 【構成】 上方から連続または断続的に移送される銅線
14をるつぼ５内で加熱溶融させ、この溶銅を、前記るつ
ぼ５の下方に、前記るつぼ５と直結され横方向から直線
状で断続的に移送される鋼線６を貫通させた鋳型１内に
導くことにより前記鋼線６の周囲に凝固させた複合鋳塊
９を得、この複合鋳塊９をダイス引き加工、皮剥ぎ加
工、熱処理を組合わせて銅被覆鋼線に加工する。 【効果】 鋼線６の外周に溶銅７を貫通鋳型１内で凝固
させ被覆するので、得られる複合鋳塊９は銅凝固層17の
厚さが均一なものとなる。従ってこの複合鋳塊９をダイ
ス引き加工、皮剥ぎ加工、熱処理の組合わせにより加工
した銅被覆鋼線は品質及び特性に優れたものとなる。
造方法を提供する。 【構成】 上方から連続または断続的に移送される銅線
14をるつぼ５内で加熱溶融させ、この溶銅を、前記るつ
ぼ５の下方に、前記るつぼ５と直結され横方向から直線
状で断続的に移送される鋼線６を貫通させた鋳型１内に
導くことにより前記鋼線６の周囲に凝固させた複合鋳塊
９を得、この複合鋳塊９をダイス引き加工、皮剥ぎ加
工、熱処理を組合わせて銅被覆鋼線に加工する。 【効果】 鋼線６の外周に溶銅７を貫通鋳型１内で凝固
させ被覆するので、得られる複合鋳塊９は銅凝固層17の
厚さが均一なものとなる。従ってこの複合鋳塊９をダイ
ス引き加工、皮剥ぎ加工、熱処理の組合わせにより加工
した銅被覆鋼線は品質及び特性に優れたものとなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度高導電性電線、
特に高張力にて架線する高速鉄道用トロリ線に適した銅
又は銅合金被覆鋼線を低コストで製造する方法に関す
る。
特に高張力にて架線する高速鉄道用トロリ線に適した銅
又は銅合金被覆鋼線を低コストで製造する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】鉄道用トロリ線や通常の配電線には、導
電性に優れた純銅線、又は導電性をある程度犠牲にして
強度を高めた銅合金線が使用されていた。近年、高速鉄
道用トロリ線として強度と導電性を兼備した導電材料が
求められ、図３に示したような鋼線６の外周に銅又は銅
合金被覆層８を配した銅被覆鋼線が注目されるようにな
った。銅被覆鋼線の製造方法には、従来より複合押出法
があったが、この方法は大型の押出設備を要し又長尺も
のができないことが欠点であった。
電性に優れた純銅線、又は導電性をある程度犠牲にして
強度を高めた銅合金線が使用されていた。近年、高速鉄
道用トロリ線として強度と導電性を兼備した導電材料が
求められ、図３に示したような鋼線６の外周に銅又は銅
合金被覆層８を配した銅被覆鋼線が注目されるようにな
った。銅被覆鋼線の製造方法には、従来より複合押出法
があったが、この方法は大型の押出設備を要し又長尺も
のができないことが欠点であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで鋼線の周囲に溶
銅を付着凝固させ、これを溝圧延する方法（特開平3-26
8832号) が提案された。この方法は押出法の欠点を補う
ものの、溶銅が均一に付着凝固しない為、銅層の被覆厚
さが周方向にも長手方向にも変動し、その結果、導電率
や鋼線位置が長手方向に変動した。鋼線位置の変動は後
の溝圧延で顕著になった。これは鋼線と銅被覆層の変形
抵抗差が大きい為である。
銅を付着凝固させ、これを溝圧延する方法（特開平3-26
8832号) が提案された。この方法は押出法の欠点を補う
ものの、溶銅が均一に付着凝固しない為、銅層の被覆厚
さが周方向にも長手方向にも変動し、その結果、導電率
や鋼線位置が長手方向に変動した。鋼線位置の変動は後
の溝圧延で顕著になった。これは鋼線と銅被覆層の変形
抵抗差が大きい為である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような状
況に鑑み鋭意研究を重ねてなされたもので、高品質の銅
又は銅合金被覆鋼線を低コストで製造する方法を提供す
ることにある。即ち、請求項１の発明は、上方から連続
または断続的に移送される銅又は銅合金線をるつぼ内で
加熱溶融させ、前記るつぼの下方に位置し、前記るつぼ
と直結され横方向から直線状で断続的に移送される鋼線
を貫通させた鋳型内に導くことにより、前記鋼線の周囲
に凝固させて複合鋳塊を得る工程、前記複合鋳塊をダイ
ス引き加工、皮剥ぎ加工及び熱処理の組合わせにより、
所定の寸法、形状に仕上げる工程からなることを特徴と
するものである。
況に鑑み鋭意研究を重ねてなされたもので、高品質の銅
又は銅合金被覆鋼線を低コストで製造する方法を提供す
ることにある。即ち、請求項１の発明は、上方から連続
または断続的に移送される銅又は銅合金線をるつぼ内で
加熱溶融させ、前記るつぼの下方に位置し、前記るつぼ
と直結され横方向から直線状で断続的に移送される鋼線
を貫通させた鋳型内に導くことにより、前記鋼線の周囲
に凝固させて複合鋳塊を得る工程、前記複合鋳塊をダイ
ス引き加工、皮剥ぎ加工及び熱処理の組合わせにより、
所定の寸法、形状に仕上げる工程からなることを特徴と
するものである。
【０００５】本発明において、るつぼ内で加熱溶融させ
る銅又は銅合金線には、タフピッチ銅、低酸素銅、無酸
素銅等の純銅線の他、銀や錫を微量含有させた銅合金線
等比較的導電率の高い銅又は銅合金線が適用される。
る銅又は銅合金線には、タフピッチ銅、低酸素銅、無酸
素銅等の純銅線の他、銀や錫を微量含有させた銅合金線
等比較的導電率の高い銅又は銅合金線が適用される。
【０００６】以下に、請求項１の発明を図を参照して具
体的に説明する。図１は、請求項１の発明を実施する銅
又は銅合金被覆鋼線製造装置の態様を示す縦断面説明図
である。図において１は貫通鋳型で、後端側の鋼線供給
部２、中央部分の溶銅貯留部３、先端側の鋳造部４から
構成されている。前記溶銅貯留部３の上方には溶銅供給
用のるつぼ５が連設されている。前記鋼線供給部２から
鋼線６が供給され、この鋼線６の外周に溶銅貯留部３内
の溶銅（溶銅合金を含む）７が凝固し、鋼線６の外周に
銅又は銅合金凝固層17が形成された複合鋳塊９が鋳造部
４から引出される。
体的に説明する。図１は、請求項１の発明を実施する銅
又は銅合金被覆鋼線製造装置の態様を示す縦断面説明図
である。図において１は貫通鋳型で、後端側の鋼線供給
部２、中央部分の溶銅貯留部３、先端側の鋳造部４から
構成されている。前記溶銅貯留部３の上方には溶銅供給
用のるつぼ５が連設されている。前記鋼線供給部２から
鋼線６が供給され、この鋼線６の外周に溶銅貯留部３内
の溶銅（溶銅合金を含む）７が凝固し、鋼線６の外周に
銅又は銅合金凝固層17が形成された複合鋳塊９が鋳造部
４から引出される。
【０００７】前記貫通鋳型１は直線状の為、鋼線６の浄
化処理がし易く、又製出する複合鋳塊９の引出しと巻取
りの作業性が良い。又複合鋳塊９内の鋼線６の位置設定
も高精度に行える。更に鋼線６と銅又は銅合金凝固層17
の密着性が阻害されることもない。鋼線供給部２の孔型
は、鋼線６と同じ断面形状に形成されている。両者のギ
ャップはできるだけ小さくして溶銅７の差込みを防止す
る。鋼線６は貫通鋳型１の後端側後方にコイル状に配置
されている。前記鋼線６の表面はワイヤブラシ10にて浄
化され、整直機11にて整直されたのち、鋼線供給部２内
に導入される。貫通鋳型１の後端側外周に水冷ジャケッ
ト12を取付けて、鋼線６が昇温して酸化するのを防止す
る。
化処理がし易く、又製出する複合鋳塊９の引出しと巻取
りの作業性が良い。又複合鋳塊９内の鋼線６の位置設定
も高精度に行える。更に鋼線６と銅又は銅合金凝固層17
の密着性が阻害されることもない。鋼線供給部２の孔型
は、鋼線６と同じ断面形状に形成されている。両者のギ
ャップはできるだけ小さくして溶銅７の差込みを防止す
る。鋼線６は貫通鋳型１の後端側後方にコイル状に配置
されている。前記鋼線６の表面はワイヤブラシ10にて浄
化され、整直機11にて整直されたのち、鋼線供給部２内
に導入される。貫通鋳型１の後端側外周に水冷ジャケッ
ト12を取付けて、鋼線６が昇温して酸化するのを防止す
る。
【０００８】前記溶銅貯留部３の上方にるつぼ５が連結
して設けられているので、溶銅貯留部３への溶銅７の供
給は静圧にてなされる。従って溶銅７の攪乱がなく、銅
又は銅合金凝固層17の品質が向上し、又鋼線６からの鉄
の汚染も抑制される。又このるつぼ５の原料投入口13は
頂部に設けられているので、銅又は銅合金の原料線材14
を長時間無人で投入するのに都合がよい。るつぼ５の上
方にはレベルセンサ15が取付けられており、このセンサ
15に溶銅７が触れると原料線材14の供給が自動的に停止
又は低速化する。溶銅のレベルが下がると供給量が元に
戻って増え、この繰返しで溶銅レベルがほぼ一定に保た
れる。鋳造中、るつぼ５内は還元性ガス又は不活性ガス
を充満させて溶銅７を高品質に保持する。品質調整済み
の原料線材14を用いると、るつぼ５内での合金化、脱水
素、脱酸素等の面倒な処理が不要になる。原料線材14は
原料投入口13の上方から徐々に供給するので、十分予熱
されてガス抜きが確実になされる。溶銅７の酸素含有量
を50ppm 以下、特に30ppm以下にしておくと、るつぼ５
や貫通鋳型１が黒鉛製の場合において、黒鉛の消耗が抑
えられ、その寿命が向上する。
して設けられているので、溶銅貯留部３への溶銅７の供
給は静圧にてなされる。従って溶銅７の攪乱がなく、銅
又は銅合金凝固層17の品質が向上し、又鋼線６からの鉄
の汚染も抑制される。又このるつぼ５の原料投入口13は
頂部に設けられているので、銅又は銅合金の原料線材14
を長時間無人で投入するのに都合がよい。るつぼ５の上
方にはレベルセンサ15が取付けられており、このセンサ
15に溶銅７が触れると原料線材14の供給が自動的に停止
又は低速化する。溶銅のレベルが下がると供給量が元に
戻って増え、この繰返しで溶銅レベルがほぼ一定に保た
れる。鋳造中、るつぼ５内は還元性ガス又は不活性ガス
を充満させて溶銅７を高品質に保持する。品質調整済み
の原料線材14を用いると、るつぼ５内での合金化、脱水
素、脱酸素等の面倒な処理が不要になる。原料線材14は
原料投入口13の上方から徐々に供給するので、十分予熱
されてガス抜きが確実になされる。溶銅７の酸素含有量
を50ppm 以下、特に30ppm以下にしておくと、るつぼ５
や貫通鋳型１が黒鉛製の場合において、黒鉛の消耗が抑
えられ、その寿命が向上する。
【０００９】貫通鋳型１の先端側の鋳造部４の外周に
は、溶銅７を冷却し凝固させる為の水冷ジャケット22が
取付けられている。鋳造部４内面の温度分布を測定し、
この測定結果に基づいて水冷ジャケット22の水量を増減
させて、溶銅７の凝固位置を鋳造部４内の所定位置に制
御する。溶銅７は鋼線６と鋳造部４の孔内面とから冷却
されるので凝固速度が速く、又厚く凝固させることがで
きる。銅又は銅合金被覆鋼線に占める銅又は銅合金被覆
層８の面積比率は76〜90％にするのが強度と導電率のバ
ランスがとれて好ましい。
は、溶銅７を冷却し凝固させる為の水冷ジャケット22が
取付けられている。鋳造部４内面の温度分布を測定し、
この測定結果に基づいて水冷ジャケット22の水量を増減
させて、溶銅７の凝固位置を鋳造部４内の所定位置に制
御する。溶銅７は鋼線６と鋳造部４の孔内面とから冷却
されるので凝固速度が速く、又厚く凝固させることがで
きる。銅又は銅合金被覆鋼線に占める銅又は銅合金被覆
層８の面積比率は76〜90％にするのが強度と導電率のバ
ランスがとれて好ましい。
【００１０】鋳造部４から製出される複合鋳塊９の断面
形状は、鋳造部４の孔型と同じで、ディップ法のように
変動せず安定している。従って圧延を要さず、ダイス引
抜だけで良好に縮径できる。鋳造部４の孔型を、例えば
トロリ線等の製品に近い断面形状にしておくと、後の引
抜加工回数を減らせる。鋳造部４から製出される複合鋳
塊９は、貫通鋳型１先端側の前方に配置されたピンチロ
ール16により連続的に引出される。引出条件としては、
移送と停止を交互に組合わせた引出方法が銅又は銅合金
凝固層17の品質が向上して好ましい。
形状は、鋳造部４の孔型と同じで、ディップ法のように
変動せず安定している。従って圧延を要さず、ダイス引
抜だけで良好に縮径できる。鋳造部４の孔型を、例えば
トロリ線等の製品に近い断面形状にしておくと、後の引
抜加工回数を減らせる。鋳造部４から製出される複合鋳
塊９は、貫通鋳型１先端側の前方に配置されたピンチロ
ール16により連続的に引出される。引出条件としては、
移送と停止を交互に組合わせた引出方法が銅又は銅合金
凝固層17の品質が向上して好ましい。
【００１１】鋼線には任意の鋼線が適用できるが、炭素
を 0.6wt％以下、特には 0.6〜0.36wt％含有するもの
が、焼入れが簡便で且つ靱性があって取扱い易く好まし
い。前記鋼線の表面は、ワイヤブラシで浄化するか、酸
又はアルカリ水溶液で洗浄しておくと鋼線と銅又は銅合
金凝固層の密着性が向上する。又貫通鋳型の後方部分は
不活性ガスで覆って鋼線の酸化を防止するのが良い。
を 0.6wt％以下、特には 0.6〜0.36wt％含有するもの
が、焼入れが簡便で且つ靱性があって取扱い易く好まし
い。前記鋼線の表面は、ワイヤブラシで浄化するか、酸
又はアルカリ水溶液で洗浄しておくと鋼線と銅又は銅合
金凝固層の密着性が向上する。又貫通鋳型の後方部分は
不活性ガスで覆って鋼線の酸化を防止するのが良い。
【００１２】複合鋳塊は、ダイス引抜の際熱処理を入れ
て組織の調質を行い、又皮剥加工を入れて表面の変質層
を除去する。引抜加工と熱処理により、銅又は銅合金被
覆層の密度、銅又は銅合金被覆層と鋼線の密着強度、銅
又は銅合金被覆鋼線全体の靱性等が向上する。熱処理は
加工材を軟質化して加工性を回復させる作用も果たす。
皮剥ぎ加工は減面率10〜50％の引抜加工後に入れると表
面性状が良好となる。尚、鋼線を複合したトロリ線は、
図３イに示したように、鋼線６を芯にその外周に銅又は
銅合金被覆層８を複合し、周面に懸架用の切欠きを形成
したものである。図３ロに示したものは、鋼線６の位置
を上方にずらして寿命延長を図ったもの、図３ハに示し
たものは、断面矩形の鋼線６を芯に用い鋼線面を摺動面
とすることにより寿命延長を図ったもの等である。
て組織の調質を行い、又皮剥加工を入れて表面の変質層
を除去する。引抜加工と熱処理により、銅又は銅合金被
覆層の密度、銅又は銅合金被覆層と鋼線の密着強度、銅
又は銅合金被覆鋼線全体の靱性等が向上する。熱処理は
加工材を軟質化して加工性を回復させる作用も果たす。
皮剥ぎ加工は減面率10〜50％の引抜加工後に入れると表
面性状が良好となる。尚、鋼線を複合したトロリ線は、
図３イに示したように、鋼線６を芯にその外周に銅又は
銅合金被覆層８を複合し、周面に懸架用の切欠きを形成
したものである。図３ロに示したものは、鋼線６の位置
を上方にずらして寿命延長を図ったもの、図３ハに示し
たものは、断面矩形の鋼線６を芯に用い鋼線面を摺動面
とすることにより寿命延長を図ったもの等である。
【００１３】
【作用】本発明では、貫通鋳型内に鋼線を通し、前記鋳
型内で、前記鋼線の外周に溶銅又は溶銅合金を凝固させ
て複合鋳塊を作製するので、複合鋳塊の銅又は銅合金の
凝着厚さ（被覆厚さ）が一定となる。又鋼線位置も所望
の位置に安定して設定できる。この複合鋳塊をダイス引
き加工、皮剥ぎ加工及び熱処理の組合わせにより加工し
て銅又は銅合金被覆鋼線となすので、得られる銅又は銅
合金被覆鋼線は品質、特性ともに優れたものとなる。又
原料に銅又は銅合金線を用い、これを前記貫通鋳型の上
方に直結して設けたるつぼの上方から連続的又は断続的
に移送して加熱溶融するので、溶銅品質や溶銅量等を高
度に制御でき、銅又は銅合金被覆層の品質が向上する。
型内で、前記鋼線の外周に溶銅又は溶銅合金を凝固させ
て複合鋳塊を作製するので、複合鋳塊の銅又は銅合金の
凝着厚さ（被覆厚さ）が一定となる。又鋼線位置も所望
の位置に安定して設定できる。この複合鋳塊をダイス引
き加工、皮剥ぎ加工及び熱処理の組合わせにより加工し
て銅又は銅合金被覆鋼線となすので、得られる銅又は銅
合金被覆鋼線は品質、特性ともに優れたものとなる。又
原料に銅又は銅合金線を用い、これを前記貫通鋳型の上
方に直結して設けたるつぼの上方から連続的又は断続的
に移送して加熱溶融するので、溶銅品質や溶銅量等を高
度に制御でき、銅又は銅合金被覆層の品質が向上する。
【００１４】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 実施例１ 図１に示した装置を用いて直径21mmφの複合鋳塊を製造
した。貫通鋳型１には黒鉛製のものを用いた。始めに貫
通鋳型の先端側に断熱材製の円筒状ダミーバーを配置し
た。次に貫通鋳型の後端側から直径９mmφの鋼線を通
し、この鋼線の先端部分を、前記断熱材製の円筒状ダミ
ーバーの孔に通した。前記鋼線は、その位置が貫通鋳型
断面の中心に位置するようにピンチロールに噛ませて引
張った。るつぼ内に溶銅を注入すると同時に、鋳型先端
側の水冷ジャケットに通水し、又鋼線をピンチロールに
より引出した。ダミーバーに続いて、図２に示した鋼線
６の周囲に銅凝固層17が形成された複合鋳塊が引出され
た。溶銅の凝固位置は、鋳造部の壁部温度を測定し、水
冷ジャケットの水量を増減して制御した。複合鋳塊は、
ピンチロールにより 0.1秒移送、0.5 秒停止、平均速度
1000mm／分の条件で引出した。鋼線は表面をワイヤブラ
シで浄化し、整直機にて整直して貫通鋳型の後端側に導
入した。鋼線には、予め酸又はアルカリ水溶液で洗浄し
たものも用いた。前記貫通鋳型の後端側は水冷して鋼線
の温度上昇を抑えると同時に、鋼線の温度上昇部分に窒
素ガスを吹きつけて酸化防止を計った。原料線材には８
mmφの銅線を用いた。前記銅線は、炉内の溶銅レベルを
検知し、前記のレベル変動が±５mmに納まるように、炉
の上方から断続させて導入した。炉内は窒素ガス雰囲気
とした。
る。 実施例１ 図１に示した装置を用いて直径21mmφの複合鋳塊を製造
した。貫通鋳型１には黒鉛製のものを用いた。始めに貫
通鋳型の先端側に断熱材製の円筒状ダミーバーを配置し
た。次に貫通鋳型の後端側から直径９mmφの鋼線を通
し、この鋼線の先端部分を、前記断熱材製の円筒状ダミ
ーバーの孔に通した。前記鋼線は、その位置が貫通鋳型
断面の中心に位置するようにピンチロールに噛ませて引
張った。るつぼ内に溶銅を注入すると同時に、鋳型先端
側の水冷ジャケットに通水し、又鋼線をピンチロールに
より引出した。ダミーバーに続いて、図２に示した鋼線
６の周囲に銅凝固層17が形成された複合鋳塊が引出され
た。溶銅の凝固位置は、鋳造部の壁部温度を測定し、水
冷ジャケットの水量を増減して制御した。複合鋳塊は、
ピンチロールにより 0.1秒移送、0.5 秒停止、平均速度
1000mm／分の条件で引出した。鋼線は表面をワイヤブラ
シで浄化し、整直機にて整直して貫通鋳型の後端側に導
入した。鋼線には、予め酸又はアルカリ水溶液で洗浄し
たものも用いた。前記貫通鋳型の後端側は水冷して鋼線
の温度上昇を抑えると同時に、鋼線の温度上昇部分に窒
素ガスを吹きつけて酸化防止を計った。原料線材には８
mmφの銅線を用いた。前記銅線は、炉内の溶銅レベルを
検知し、前記のレベル変動が±５mmに納まるように、炉
の上方から断続させて導入した。炉内は窒素ガス雰囲気
とした。
【００１５】実施例２ 実施例１において、原料線材に、銀を 0.2wt％含有する
銅合金線を用いた他は、実施例１と同じ方法により複合
鋳塊を製造した。
銅合金線を用いた他は、実施例１と同じ方法により複合
鋳塊を製造した。
【００１６】実施例３ 実施例１において、原料線材に、錫を１wt％含有する銅
合金線を用いた他は、実施例１と同じ方法により複合鋳
塊を製造した。
合金線を用いた他は、実施例１と同じ方法により複合鋳
塊を製造した。
【００１７】比較例１ 複合鋳塊を従来のディップ法により製造した。実施例１
で用いたのと同じ９mmφの鋼線を、溶銅又は銀を 0.2wt
％含有した溶銅合金を貯留した容器の下方穴部から連続
的に導入し、溶銅又は溶銅合金を所定厚さ凝着させた。
この工程を２度繰返して21mmφの複合鋳塊を製造した。
鋼線は、表面をワイヤブラシで浄化、又は酸水溶液で洗
浄後ワイヤブラシで浄化し、次いで整直機にて整直して
容器内に導入した。容器の下方は窒素ガス雰囲気として
鋼線の酸化を防止した。
で用いたのと同じ９mmφの鋼線を、溶銅又は銀を 0.2wt
％含有した溶銅合金を貯留した容器の下方穴部から連続
的に導入し、溶銅又は溶銅合金を所定厚さ凝着させた。
この工程を２度繰返して21mmφの複合鋳塊を製造した。
鋼線は、表面をワイヤブラシで浄化、又は酸水溶液で洗
浄後ワイヤブラシで浄化し、次いで整直機にて整直して
容器内に導入した。容器の下方は窒素ガス雰囲気として
鋼線の酸化を防止した。
【００１８】得られた複合鋳塊について、真円度、鋼線
の位置ずれ、鋼線と銅又は銅合金凝固層との密着性を調
べた。真円度は複合鋳塊の最大径と最小径の差を最大径
で除した値で示した。鋼線の位置ずれは、複合鋳塊の中
心点と鋼線の中心点との距離で表した。密着性は長さ10
mmのサンプルを径方向に30％圧縮し、銅又は銅合金凝固
層と鋼線の界面の剥離の有無を調べて判定した。結果は
表１に示した。
の位置ずれ、鋼線と銅又は銅合金凝固層との密着性を調
べた。真円度は複合鋳塊の最大径と最小径の差を最大径
で除した値で示した。鋼線の位置ずれは、複合鋳塊の中
心点と鋼線の中心点との距離で表した。密着性は長さ10
mmのサンプルを径方向に30％圧縮し、銅又は銅合金凝固
層と鋼線の界面の剥離の有無を調べて判定した。結果は
表１に示した。
【００１９】
【表１】 No.1〜5,8 は純銅、数字は酸素量。Ａ：ワイヤブラ
シによる浄化のみ、Ｂ：酸洗浄＋ワイヤブラシ浄化、
Ｃ：アルカリ洗浄＋ワイヤブラシ浄化。
シによる浄化のみ、Ｂ：酸洗浄＋ワイヤブラシ浄化、
Ｃ：アルカリ洗浄＋ワイヤブラシ浄化。
【００２０】表１より明らかなように、本発明方法品
（No.1〜7)は、真円度、鋼線と銅（銅合金含む）凝固層
の密着性がともに良好で、鋼線の位置ずれも少なかっ
た。又溶銅中の酸素量を30乃至50ppm に少なく抑えた為
貫通鋳型の消耗も僅かであった。これに対し比較例品の
No.8,9は、どの試験項目でも特性が劣った。これは溶銅
を、鋳型を用いずに、ディップして付着させた為、鋼線
の外周に溶銅が不均一な厚さに凝着した為である。
（No.1〜7)は、真円度、鋼線と銅（銅合金含む）凝固層
の密着性がともに良好で、鋼線の位置ずれも少なかっ
た。又溶銅中の酸素量を30乃至50ppm に少なく抑えた為
貫通鋳型の消耗も僅かであった。これに対し比較例品の
No.8,9は、どの試験項目でも特性が劣った。これは溶銅
を、鋳型を用いずに、ディップして付着させた為、鋼線
の外周に溶銅が不均一な厚さに凝着した為である。
【００２１】実施例４ 実施例１にて得られたNo.1〜5 の複合鋳塊を19mmφに引
抜加工し、これを 500℃で焼鈍し、次いで17mmφに引抜
加工したのち、16.6mmφに皮剥ぎ加工した。これを異形
ダイスで引抜加工して断面積 170mm2 の図３イに示した
断面形状のトロリ線となした。No.1〜5 のトロリ線は、
銅凝固層17の導電率が99.8％と高く、これは原料に高品
質の銅線を用い、これを不活性雰囲気のるつぼ内に上方
から高精度に制御しつつ導入したこと、貫通鋳型に導入
する際の鋼線の温度を低温に抑えた為鋼線が溶銅に接触
すると同時に鋼線の表面に銅が凝着して、鋼線の溶銅へ
の溶け込みが防止された為である。又銅被覆鋼線の強度
は約7,000Kgfであり、十分規格を満足した。これは炭素
量を適量含有する鋼線を用いたことと、複合鋳塊をダイ
ス引き加工、皮剥ぎ加工及び熱処理を適正に組合わせ
て、所定の寸法、形状に仕上げたことによる。他方、比
較例１のNo.8について、これを19mmφに溝圧延後 500℃
で焼鈍し、以下実施例４と同じ方法で断面積 170mm2 の
トロリ線を製造した。得られたトロリ線は、本発明方法
品に比較して鋼線の位置ずれの大きいものであった。こ
れは断面形状が不均一な複合鋳塊を溝圧延した為であ
る。
抜加工し、これを 500℃で焼鈍し、次いで17mmφに引抜
加工したのち、16.6mmφに皮剥ぎ加工した。これを異形
ダイスで引抜加工して断面積 170mm2 の図３イに示した
断面形状のトロリ線となした。No.1〜5 のトロリ線は、
銅凝固層17の導電率が99.8％と高く、これは原料に高品
質の銅線を用い、これを不活性雰囲気のるつぼ内に上方
から高精度に制御しつつ導入したこと、貫通鋳型に導入
する際の鋼線の温度を低温に抑えた為鋼線が溶銅に接触
すると同時に鋼線の表面に銅が凝着して、鋼線の溶銅へ
の溶け込みが防止された為である。又銅被覆鋼線の強度
は約7,000Kgfであり、十分規格を満足した。これは炭素
量を適量含有する鋼線を用いたことと、複合鋳塊をダイ
ス引き加工、皮剥ぎ加工及び熱処理を適正に組合わせ
て、所定の寸法、形状に仕上げたことによる。他方、比
較例１のNo.8について、これを19mmφに溝圧延後 500℃
で焼鈍し、以下実施例４と同じ方法で断面積 170mm2 の
トロリ線を製造した。得られたトロリ線は、本発明方法
品に比較して鋼線の位置ずれの大きいものであった。こ
れは断面形状が不均一な複合鋳塊を溝圧延した為であ
る。
【００２２】実施例５ 鋳造部の孔型形状を図３イに示したトロリ線の断面形状
に近似させ、７mmφの鋼線を用い、溶銅の酸素量を50pp
m とした（実施例１のNo.1相当）他は、実施例１と同じ
方法により 216mm2(16.6mmφ相当) の複合鋳塊を製造し
た。この複合鋳塊を異形ダイスに通して断面積 170mm2
のトロリ線を製造した。原料線材には酸素含有量が30pp
m の純銅線を用いた。得られたトロリ線は形状と寸法精
度に優れ、又強度や伸び等も、実施例４にて製造したト
ロリ線にほぼ匹敵した。
に近似させ、７mmφの鋼線を用い、溶銅の酸素量を50pp
m とした（実施例１のNo.1相当）他は、実施例１と同じ
方法により 216mm2(16.6mmφ相当) の複合鋳塊を製造し
た。この複合鋳塊を異形ダイスに通して断面積 170mm2
のトロリ線を製造した。原料線材には酸素含有量が30pp
m の純銅線を用いた。得られたトロリ線は形状と寸法精
度に優れ、又強度や伸び等も、実施例４にて製造したト
ロリ線にほぼ匹敵した。
【００２３】
【効果】以上述べたように、本発明によれば、形状及び
性能に優れた銅被覆鋼線を低コストで製造することがで
き、又トロリ線等に適用して優れた特性が得られ、工業
上顕著な効果を奏する。
性能に優れた銅被覆鋼線を低コストで製造することがで
き、又トロリ線等に適用して優れた特性が得られ、工業
上顕著な効果を奏する。
【図１】本発明を実施する装置の態様を示す縦断面説明
図である。
図である。
【図２】銅被覆鋼線の横断面説明図である。
【図３】トロリ線の横断面説明図である。
１ 貫通鋳型 ２ 鋼線供給部 ３ 溶銅貯留部 ４ 鋳造部 ５ るつぼ ６ 鋼線 ７ 溶銅 ８ 銅又は銅合金被覆層 ９ 複合鋳塊 10 ワイヤブラシ 11 整直機 12,22 水冷ジャケット 13 原料投入口 14 原料線材 15 レベルセンサ 16 ピンチロール 17 銅又は銅合金凝固層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 9/02
Claims (9)
- 【請求項１】 上方から連続または断続的に移送される
銅又は銅合金線をるつぼ内で加熱溶融させ、前記るつぼ
の下方に位置し、前記るつぼと直結され横方向から直線
状で断続的に移送される鋼線を貫通させた鋳型内に導く
ことにより、前記鋼線の周囲に凝固させて複合鋳塊を得
る工程、前記複合鋳塊をダイス引き加工、皮剥ぎ加工及
び熱処理の組合わせにより、所定の寸法、形状に仕上げ
る工程からなることを特徴とする銅又は銅合金被覆鋼線
の製造方法。 - 【請求項２】 るつぼ内で加熱溶融させる銅又は銅合金
線の酸素含有量が50ppm 以下であることを特徴とする請
求項１記載の銅又は銅合金被覆鋼線の製造方法。 - 【請求項３】 鋳型内に導く鋼線の炭素含有量が 0.6wt
％以下であることを特徴とする請求項１記載の銅又は銅
合金被覆鋼線の製造方法。 - 【請求項４】 鋳型内に導く鋼線の炭素含有量が0.36〜
0.6wt％であることを特徴とする請求項３記載の銅又は
銅合金被覆鋼線の製造方法。 - 【請求項５】 鋳型内に導く鋼線表面を酸又は／及びア
ルカリ水溶液で洗浄する工程を含むことを特徴とする請
求項１記載の銅又は銅合金被覆鋼線の製造方法。 - 【請求項６】 鋳型内に導く鋼線の表面をワイヤブラシ
で浄化する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の
銅又は銅合金被覆鋼線の製造方法。 - 【請求項７】 複合鋳塊のダイス引き加工の減面率を10
〜50％とし、その後表面の皮剥ぎ加工を行う工程を含む
請求項１記載の銅又は銅合金被覆鋼線の製造方法。 - 【請求項８】 銅又は銅合金被覆鋼線の横断面における
銅又は銅合金層の占める面積比率が76〜90％でなる銅又
は銅合金被覆トロリ線であることを特徴とする請求項１
記載の銅又は銅合金被覆鋼線。 - 【請求項９】 鋼線の断続的移送形態が0.05〜0.5 秒の
移送時間と0.2 〜１秒の停止時間を交互に組合わせ平均
速度が300 〜1500mm／分となるように、複合鋳塊を断続
的に引っ張ることで構成される請求項１記載の銅又は銅
合金被覆鋼線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29899193A JPH07124736A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 銅又は銅合金被覆鋼線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29899193A JPH07124736A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 銅又は銅合金被覆鋼線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07124736A true JPH07124736A (ja) | 1995-05-16 |
Family
ID=17866816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29899193A Pending JPH07124736A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 銅又は銅合金被覆鋼線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07124736A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101450916B1 (ko) * | 2006-06-01 | 2014-10-14 | 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 | 구리합금 선재의 제조 방법 및 구리합금 선재 |
| CN108015242A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-11 | 中铁建电气化局集团康远新材料有限公司 | 一种大长度大直径高强度高导新型复合线材的生产设备及其工艺 |
| CN114210952A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-22 | 中铁建电气化局集团康远新材料有限公司 | 一种中心铆固型铜钢复合接触线的生产设备及其方法 |
| CN114247859A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-29 | 中科金龙金属材料开发有限公司 | 一种复合线材无水冷却工艺 |
| CN114260439A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-04-01 | 中铁建电气化局集团康远新材料有限公司 | 一种多点铆固型铜钢复合接触线的生产设备及其方法 |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP29899193A patent/JPH07124736A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101450916B1 (ko) * | 2006-06-01 | 2014-10-14 | 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 | 구리합금 선재의 제조 방법 및 구리합금 선재 |
| CN108015242A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-11 | 中铁建电气化局集团康远新材料有限公司 | 一种大长度大直径高强度高导新型复合线材的生产设备及其工艺 |
| CN114210952A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-22 | 中铁建电气化局集团康远新材料有限公司 | 一种中心铆固型铜钢复合接触线的生产设备及其方法 |
| CN114260439A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-04-01 | 中铁建电气化局集团康远新材料有限公司 | 一种多点铆固型铜钢复合接触线的生产设备及其方法 |
| CN114247859A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-29 | 中科金龙金属材料开发有限公司 | 一种复合线材无水冷却工艺 |
| CN114247859B (zh) * | 2021-12-28 | 2023-08-08 | 中科金龙金属材料开发有限公司 | 一种用于贯通地线的复合线材无水冷却工艺 |
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