一种空心导线及其加工工艺制造技术

一种空心导线及其加工工艺，该导线的横截面为矩形，导线内开设有孔，所述孔的中心与矩形横截面的中心不相重合。本空心导线主要用于大功率发电机组的转子线圈，孔中可通入冷却介质，相比于举行内孔，圆形或者椭圆形孔导电截面大，单位时间内通过的冷却介质流量多，流动阻力小，散热性能好；本空心导线的加工工艺在挤压、轧制成型、拉伸成型三个工序进行了创新，可在现有设备基础上配合模具完成该空心导线的加工，且加工精度高，表面光滑度好。表面光滑度好。表面光滑度好。

【技术实现步骤摘要】
一种空心导线及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及空心导线加工
，尤其是涉及一种偏心空心导线，还涉及该导向的加工工艺。

技术介绍

[0002]铜材在电力、通讯、航天航空、舰船制造、发电设备等行业中用途广泛，普通铜材产品在低端产品市场已经饱和，但发电行业如东方电机、上海电机、哈尔滨电机等所需的高端铜材产品主要依赖国外进口。其中银铜偏心空心导线主要用于大功率（百万千瓦以上）发电机转子线圈，各项指标要求严格，且由于内孔偏心不对称，生产加工难度极大，目前此产品全部从国外进口，价格非常昂贵。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种偏心空心导线，该种导线由银铜材料按照一定比例挤压拉伸制成，工艺简单且所用设备可在现有设备基础上改造而成，采用的技术方案是：一种空心导线，其特征在于：所述导线的横截面为矩形，导线内开设有孔，所述孔的中心与矩形横截面的中心不相重合。
[0004]考虑到加工的便利，所述孔为圆形或者椭圆形孔。
[0005]本空心导线的材质为：所述导线为银铜空心导线，包括0.08
‑
0.12%银，余量为铜，以及少量的杂质。
[0006]本专利技术还公开了一种空心导线的加工工艺，所述空心导线的横截面为矩形，导线内开设有孔，所述孔的中心与矩形横截面的中心不相重合，其特征在于：所述空心导线的加工工艺包括以下步骤：熔铸：将按照一定百分比配置的银铜原料熔炼后铸造成为银铜圆锭坯；加热：将银铜圆锭坯加热至780
‑
820℃；挤压：挤压机及配套的挤压模和穿孔针对加热后的银铜圆锭坯进行挤压，实心的银铜挤压成椭圆管坯；精整：将挤压后的椭圆管坯去掉头尾，保留中间段；轧制成型：将椭圆管坯轧制成横截面为矩形，内部具有孔的内孔型管坯；制头：对内孔型坯管制头，头部尺寸长度小于拉模尺寸；过渡拉伸：将制头后获得的内孔型坯管采用矩形拉伸模在无内模状态下空拉，获得孔的中心与矩形横截面中心不相重合的偏心管料；成型拉伸：以矩形外模和内模构成的组合模具拉伸，加工率控制在20
‑
30%；软化退火：软化退火的温度为480
‑
520℃；成品拉伸：采用尺寸公差合格的矩形外模和椭圆形内模进行组合式成品拉伸，此次拉伸的加工率应控制在25
‑
28%；以及后续处理工序，获得所述空心导线。
[0007]经过上述工艺加工后，可获得适用于大型发电机组转子线圈的不等壁空心导线。
[0008]所述挤压工序中，先将加热后的银铜圆锭坯放入圆形的挤压筒内，同时将圆环形的挤压垫置于银铜圆锭坯之后，经挤压机的填充挤压、穿孔、挤压动作，使挤压轴推动挤压垫和银铜圆锭坯向前运动，强迫部分银铜圆锭坯穿过挤压模与穿孔针形成的圆环而成为椭圆管坯。
[0009]所述挤压工序中，挤压速度为20
‑
45mm/s，挤压总加工率控制在90
‑
97%，挤压过程中同时施加润滑和冷却措施。
[0010]所述轧制成型工序具体为：采用二辊周期式冷轧管机进行轧制，轧制总加工率为50
‑
80%，轧制周期为送进——正轧——回轧，轧制送进量为2
‑
8mm。
[0011]轧制成型中，先将芯棒穿入内孔型管坯中，使内孔型管坯与矩形轧辊孔型处于设计的正确位置，再将内孔型管坯逐步送进到周期往返运动的矩形孔型中轧制。
[0012]所述后续处理工序包括：校直：对空心导线进行校直；定尺锯切：对校直后的空心导线按照尺寸要求锯切加工；成品退火热处理，成品退火温度为450
‑
480℃。
[0013]所述后续处理还包括对空心导线表面进行的内外表面去除油脂的清洗工序。
[0014]本专利技术的有益效果在于：本空心导线主要用于大功率发电机组的转子线圈，孔中可通入冷却介质，相比于举行内孔，圆形或者椭圆形孔导电截面大，单位时间内通过的冷却介质流量多，流动阻力小，散热性能好；本空心导线的加工工艺在挤压、轧制成型、拉伸成型三个工序进行了创新，可在现有设备基础上配合模具完成该空心导线的加工，且加工精度高，表面光滑度好。
附图说明
[0015]附图1是本空心导线横截面结构示意图，1是孔。
具体实施方式
[0016]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行说明。
[0017]本专利技术首先公开了一种空心导线，该空心导线的横截面为矩形，导线为银铜空心导线，两侧孔壁厚度相差较大，为不等壁厚型材，其材质包括0.08
‑
0.12%银，余量为铜，以及少量的杂质，杂质表现为P，含量控制在0.001
‑
0.007%之间。导线内开设有孔1，结合附图1可见，矩形横截面长度为L，宽度为H，孔为圆形孔或者椭圆形孔，孔的长度方向尺寸表示为A，宽度方向尺寸表示为B，孔1的中心O2与矩形横截面的中心O1不相重合，O1O2之间存在一定的偏心。该种偏心空心导线加大了孔单侧导电截面积，可有效提升发电功率，圆形或者椭圆形孔有利于介质流动并加速冷却。
[0018]本专利技术还公开了一种上述偏心空心导线的加工工艺，加工制作偏心空心导线的尺寸为：矩形横截面长度为L50
±
0.1mm，宽度H为7.9
±
0.3mm，椭圆孔的长度方向尺寸为A15.6
±
0.2mm，宽度方向尺寸为B4.2
±
0.2mm，圆倒角尺寸为R1.2mm。
[0019]该加工工艺包括以下加工步骤：熔铸：按空心导线加工需用化学成分要求，将配置的银铜合金采用熔炼炉进行熔炼，铸造成银铜圆锭坯。
[0020]加热：采用工频加热炉对银铜圆锭坯进行加热至780
‑
820℃。
[0021]挤压：采用卧式挤压机及配套的挤压模及穿孔针对加热的银铜圆锭坯进行挤压，将实心的银铜圆锭坯挤压成椭圆管坯，挤压速度：20
‑
45mm/s，挤压总加工率控制在90
‑
97%之间，挤压过程中同时采用润滑和冷却。
[0022]挤压时先将加热好的银铜圆锭坯放入圆形的挤压筒内，同时在在银铜圆铸锭的后面放一个圆环形的挤压垫，经填充挤压、穿孔、挤压，使挤压轴推动挤压垫和银铜圆锭坯向前运动，强迫部分银铜圆锭坯穿过挤压模与穿孔针形成的圆环而成为椭圆管坯。
[0023]精整：采用锯切设备对挤压获得的椭圆管坯进行头尾锯切。
[0024]检查：此工序为中间检查，是对椭圆管坯进行尺寸及几何形状和表面质量进行检查，不合格产品不得进入下道工序。
[0025]轧制成型：采用二辊周期式冷轧管机进行轧制，管坯轧制成外矩形内椭圆形管坯。轧制总加工率为50
‑
80%，轧制周期为：送进、正轧、回轧，轧制送进量为2
‑
8mm。
[0026]轧制时先将椭圆形芯棒穿入管坯的内部，使椭圆形芯棒与矩形轧辊孔型处于设计的正确位置，再将管坯逐步送进到周期往返运动的矩形孔型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空心导线，其特征在于：所述导线的横截面为矩形，导线内开设有孔，所述孔的中心与矩形横截面的中心不相重合。2.按照权利要求1所述的空心导线，其特征在于：所述孔为圆形或者椭圆形孔。3.按照权利要求1所述的空心导线，其特征在于：所述导线为银铜空心导线，包括0.08
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0.12%银，余量为铜，以及少量的杂质。4.一种空心导线的加工工艺，所述空心导线的横截面为矩形，导线内开设有孔，所述孔的中心与矩形横截面的中心不相重合，其特征在于：所述空心导线的加工工艺包括以下步骤：熔铸：将按照一定百分比配置的银铜原料熔炼后铸造成为银铜圆锭坯；加热：将银铜圆锭坯加热至780
‑
820℃；挤压：挤压机及配套的挤压模和穿孔针对加热后的银铜圆锭坯进行挤压，实心的银铜挤压成椭圆管坯；精整：将挤压后的椭圆管坯去掉头尾，保留中间段；轧制成型：将椭圆管坯轧制成横截面为矩形，内部具有孔的内孔型管坯；制头：对内孔型坯管制头，头部尺寸长度小于拉模尺寸；过渡拉伸：将制头后获得的内孔型坯管采用矩形拉伸模在无内模状态下空拉，获得孔的中心与矩形横截面中心不相重合的偏心管料；成型拉伸：以矩形外模和内模构成的组合模具拉伸，加工率控制在20
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30%；软化退火：软化退火的温度为480
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520℃；成品拉伸：采用尺寸公差合格的矩形外模和椭圆形内模进行组合式成品拉伸，此次拉伸的加工率应控制在25
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28%；以及后续处理工序，获得所述空心导线。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：孙福学，鲍龙君，
申请(专利权)人：孙福学，
类型：发明
国别省市：