本发明专利技术公开了一种用于电力开关弹簧触指的铜合金线材的制造工艺，属于铜合金线材制造技术领域，具体涉及铬锆铜材料上引连续铸造技术及铬锆铜线材拉拔技术，上引连续铸造制备铬锆铜杆—轧制—拉拔、扒皮—热处理—拉拔收卷—成品检测；采用上引连续铸造技术制备铬锆铜杆，将上引连续铸造铬锆铜杆通过热轧形成热轧杆，将热轧杆进行固溶热处理，再通过冷轧、拉拔、扒皮、时效热处理，再经过拉拔机拉拔、收卷，即可形成弹簧铜触指用铬锆铜线材；本发明专利技术与传统弹簧触指用铬锆铜线材的制造方法相比较，具有生产效率高，质量稳定，连续化作业，提高材料利用等优点，可实现规模化生产。可实现规模化生产。
【技术实现步骤摘要】
一种用于电力开关弹簧触指的铜合金线材的制造工艺
[0001]本专利技术涉及铜合金线材制造
，具体是涉及一种用于电力开关弹簧触指的铜合金线材的制造工艺。
技术介绍
[0002]近年来，结构简单，性能稳定的弹簧触指在电力开关中的应用越来越广泛，弹簧触指不仅可以简化电力开关的电接触设计，还可以提高电接触的稳定性，因此，其在中、高压输配电中得到了广泛的应用。
[0003]弹簧触指是高压开关行业的一种新式的电衔接办法，具有以下优点：(1)结构简单，体积小，用料少，成本低；可满足电器设计中占用空间小的需求，且减少了零部件的数量，简化了连接器的设计；(2)环形设计，确保弹簧触指多点接触、高集中力可完成几乎无损耗接触，确保较大的载流量和稳定的导电功能；(3)每个接触点的负载一致性高，可以使弹簧具备很好的耐磨性；(4)弹簧结构使其适用性较强，允许在接合面出现较大的公差，对加工差错和装配差错有较大的适应性，更适合大规模出产。
[0004]现有的弹簧触指材料主要有CuCo2Be(C17500)、CuBe2(C17200)和CuCrZr。CuCo2Be(C17500)、CuBe2(C17200)材料由于其具备很高的强度、弹性及适中的导电性，在电力开关弹簧触指中得到了广泛的应用。但是由于铍元素有毒，每一立方米的空气中含有1毫克的铍元素，就会使人患上急性肺炎—铍肺病。
[0005]因此，CuCo2Be(C17500)、CuBe2(C17200)材料的应用由受到了一定的制约。铬锆铜由于其具备较高的导电性及良好的力学性能，在制备弹簧触指中逐步替代CuCo2Be(C17500)、CuBe2(C17200)，得到了越来越多的应用。
技术实现思路
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于电力开关弹簧触指的铜合金线材的制造工艺。
[0007]本专利技术的技术方案是：一种用于电力开关弹簧触指的铜合金线材的制造工艺，包括以下步骤：
[0008]S1、上引连铸铬锆铜杆：
[0009]按照Cr：6～1.2wt.％、Zr：0.03～0.2wt.％、余量为铜进行配料，再将配好的原材料加入上引连铸炉石墨坩埚中熔化，将熔液温度保持在1150～1350℃，通过上引连铸结晶器进行上引连铸得到直径为25～30mm的铬锆铜杆，连铸速度为300～650mm/min，将所述铬锆铜杆通过盘卷机进行盘卷，盘卷直径为1600～2400mm；
[0010]铸造时每2小时取一次炉前样检测化学成分，并在铸造开始及结束时在铸杆头尾取样检测化学成分；
[0011]S2、热轧：
[0012]将步骤S1得到的铬锆铜杆通过开卷机进行开卷，通过中频感应加热炉进行加热，
加热温度800～950℃，加热完成后送入热轧机轧辊，通过6～8道次热轧，热轧至直径为10～15mm，热轧完成后送入酒精还原槽中冷却至室温，冷却后通过收卷机进行盘线收卷，得到热轧杆；
[0013]S3、固溶热处理：
[0014]将步骤S2得到的热轧杆放入固溶热处理炉中进行固溶热处理，得到固溶杆；
[0015]S4、冷轧：
[0016]将步骤S3得到的固溶杆通过冷轧机进行冷轧，冷轧过程中先通过开卷机进行开卷矫直，再送入轧辊中进行冷轧，通过6～10道次冷轧至直径为5～8mm，轧制后通过收卷机进行盘线收卷，盘卷直径为1600～2400mm，得到盘卷线材；
[0017]S5、拉拔、扒皮：
[0018]先在倒立式拉拔机上安装拉拔模具，通过拉拔将所述盘卷线材规圆，再在倒立式拉拔机上安装扒皮模具，通过扒皮将拉拔后的盘卷线材表面裂纹、氧化缺陷清除；
[0019]S6、时效热处理：
[0020]将拉拔、扒皮后的线材在气氛保护时效炉中进行时效热处理，获得时效热处理后的铬锆铜盘线；
[0021]S7、拉拔收卷：
[0022]将经过时效热处理的铬锆铜盘线放入大拉机，通过10～13道次拉拔，拉至直径为2.0～4.0mm；再将线材转至中拉机进行成品线材拉拔，通过8～10道次拉拔，拉至导电弹簧所需直径；且拉拔过程中铬锆铜盘线全程浸入拉拔液中且单道次变形量≤30％；
[0023]再将拉拔完成的线材，通过层绕机绕成无芯卷，收线要求线材缠绕整齐。
[0024]进一步地，步骤S1中，铜以无氧铜杆的形式加入，Cr以铬包芯线的形式加入，Zr以CuZr50包芯线的形式加入。
[0025]说明：上述材料的纯度高，以上述材料加入的形式进行铸造不会引入其它杂质；且铸造出的合金含量均匀。
[0026]进一步地，在步骤S2的热轧过程中以及步骤S4的冷轧过程中，每道次热轧、冷轧的变形量均为20～50％。
[0027]说明：轧制过程中每道次的变形量控制在20
‑
50％，变形量太大容易使轧杆开裂，变形量太小杆料铸态晶粒组织不能充分细化。
[0028]进一步地，步骤S3中，固溶热处理的工艺参数：加热温度900～980℃，加热速率3～8℃/min，保温时间30～90min，保温结束后水冷却至室温。
[0029]说明：固溶过程中升温速度不能太慢也不能太快，太慢容易使材料在中温区保持较长时间，影响材料性能，升温太快容易使材料受热不均匀，产品性能不均匀。保温时间到后要迅速入水，入水转移时间要控制在1分钟之内，避免材料在空气中长时间暴露而降温，影响固溶热处理效果。
[0030]进一步地，步骤S5中，拉拔的变形量为0.5～1mm；单次扒皮的量≤0.2mm。
[0031]说明：拉拔规圆的目的是为扒皮做准备，如果杆料是椭圆的，扒皮时容易扒偏，不能完全清除线材表面缺陷；扒皮过程中单次扒皮量不能太大也不能太小，太大容易将线材表面扒伤，产生撕裂，甚至断裂，扒皮量太小不能有效清除线材表面缺陷。
[0032]进一步地，步骤S6中，时效热处理的工艺参数：加热温度430～550℃，加热速率5～
10℃/min，保温时间3.5～4.5h，保温结束后随炉冷却至室温。
[0033]说明：时效过程中时效温度不能太高也不能太低，温度太高容易使材料过时效而软化，强度不足；温度太低使材料欠时效，电导率不足。
[0034]进一步地，步骤S8中，所述无芯卷：150mm≤线卷内径≤600mm，线卷外径≤600mm，单盘线重量30～50kg。
[0035]说明：收卷的线材不能乱线，不能有折弯，应易于下一道绕簧时放线。
[0036]进一步地，在步骤S5拉拔、扒皮结束后，对所述盘卷线材进行防水处理：先将盘卷线材开卷后，再将开卷后的线材在35～50℃下的电解液中进行电化学沉积20～40min，所述电化学沉积的参数包括：扫描循环次数为80～250，电位范围为
‑
0.5～1.5V；
[0037]在扫描循环次数达到总次数的1/3后将线材从电解液中取出，浸入防水剂中并将温度升至80～100℃继续进行电化学沉积，并以0.2～0.5L/min的速率通入氮气，直至本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于电力开关弹簧触指的铜合金线材的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、上引连铸铬锆铜杆：按照Cr：6～1.2wt.％、Zr：0.03～0.2wt.％、余量为铜进行配料，再将配好的原材料加入上引连铸炉石墨坩埚中熔化，将熔液温度保持在1150～1350℃，通过上引连铸结晶器进行上引连铸得到直径为25～30mm的铬锆铜杆，连铸速度为300～650mm/min，将所述铬锆铜杆通过盘卷机进行盘卷，盘卷直径为1600～2400mm；铸造时每2小时取一次炉前样检测化学成分，并在铸造开始及结束时在铸杆头尾取样检测化学成分；S2、热轧：将步骤S1得到的铬锆铜杆通过开卷机进行开卷，通过中频感应加热炉进行加热，加热温度800～950℃，加热完成后送入热轧机轧辊，通过6～8道次热轧，热轧至直径为10～15mm，热轧完成后送入酒精还原槽中冷却至室温，冷却后通过收卷机进行盘线收卷，得到热轧杆；S3、固溶热处理：将步骤S2得到的热轧杆放入固溶热处理炉中进行固溶热处理，得到固溶杆；S4、冷轧：将步骤S3得到的固溶杆通过冷轧机进行冷轧，冷轧过程中先通过开卷机进行开卷矫直，再送入轧辊中进行冷轧，通过6～10道次冷轧至直径为5～8mm，轧制后通过收卷机进行盘线收卷，盘卷直径为1600～2400mm，得到盘卷线材；S5、拉拔、扒皮：先在倒立式拉拔机上安装拉拔模具，通过拉拔将所述盘卷线材规圆，再在倒立式拉拔机上安装扒皮模具，通过扒皮将拉拔后的盘卷线材表面裂纹、氧化缺陷清除；S6、时效热处理：将拉拔、扒皮后的线材在气氛保护时效炉中进行时效热处理，获得时效热处理后的铬锆铜盘线；S7、拉拔收卷：将经过时效热处理的铬锆铜盘线放入大拉机，通过10～13道次拉拔，拉至直径为2.0～4.0mm；再将线材转至中拉机进行成品线材拉拔，通过8～10道次拉拔，拉至导电弹簧所需直径；且拉拔过程中铬锆铜盘线全程浸入拉拔液中且单道次变形量≤30％；再将拉拔完成的线材，通过层绕机绕成无芯卷，收线要求线材缠绕整齐。2.根据权利要求1所述的一种用于电力开关弹簧触指的铜合金线材的制造工艺，其特征在于，步骤S1中，铜以无氧铜杆的形式加入，Cr以铬包芯线的形式加入，Zr以CuZr50包芯线的形式加入。3.根据权利要求1所述的一种用于电力开关弹簧触...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴斌，武旭红，靳开国，王维刚，宁立群，王博，
申请(专利权)人：陕西斯瑞铜合金创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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