一种新型高导电易焊接磷铜合金加工的方法与流程

1.本发明涉及有色金属加工技术领域，尤其涉及一种新型高导电易焊接磷铜合金加工的方法。


背景技术：

2.目前电气化铁路的高速化已经成为国家经济发展水平和铁路现代化的主要标志之一，随着电气化列车向高速、重载的方向发展，对动力牵引系统及其核心设备的材质、性能提出了更高的要求，这就推动了高端材料类特别是高性能铜合金材料的技术进步，关键技术的突破不断涌现，因此，本发明定位的轨道交通牵引电机用高导电易焊接磷铜合金材料系列产品产业化的前景非常广阔，用高磷铜合金材料加工成的导条、端环，解决了转子导条的导电率问题，以及获得良好的焊接性能和耐腐性；这一技术的突破替代了传统纯铜导条和端环，性能优化，核心技术明显，提高了牵引电机的可靠性。
3.本发明主要是在t2纯铜的基础上提高其中磷的含量，同时加特殊配方添加剂解决磷含量与电导率两者相矛盾的问题，在保证电导率达到要求时尽可能的提升磷含量，使产品获得良好的耐腐性、工艺性能、焊接性能及冷弯性能等可加工性能。
4.现有技术无法解决随着磷含量增高，导电性和导热性下降的问题；本发明是在t2纯铜的基础上提高其中磷的含量，以获得良好的耐腐性、工艺性能、焊接性能及冷弯性能等可加工性能；然而，随着磷含量的提高，快速地降低了该材料的导热性和导电性；因此，本发明在熔炼制备过程中主要的核心技术点在于解决在保持高导电性的同时如何提高磷含量的问题，其创新点在于在纯铜熔炼加工中加入磷铜中间合金和稀土技术钇，解决了磷含量与电导率两者相矛盾的问题，电导率达到57ms/m以上，同时可以保证磷含量在0.0045％以上，满足各项性能指标。


技术实现要素：

5.本发明提出的一种新型高导电易焊接磷铜合金加工的方法，解决了现有的无法解决随着磷含量增高，导电性和导热性下降的问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种新型高导电易焊接磷铜合金加工的方法，包括以下步骤：
8.s1：将铜和旧料进行熔化精炼；
9.s2：加入磷铜中间合金，然后进行搅拌精炼；
10.s3：进行取样分析，然后进行出炉浇铸；
11.s4：进行外观检验，然后进行断料，接着对断料进行检验分析，再进行分检，最后进行外径去皮加工；
12.s5：对铸锭进行加热，然后依次进行热挤压、拉拔和光亮退火；
13.s6：依次进行精确拉拔、校直和锯切；完成加工。
14.优选的，所述s1中，采用1t工频有芯感应电炉将铜和旧料进行熔化精炼。
15.优选的，所述s2中，加入磷铜中间合金，然后进行搅拌精炼，升温至1200-1300℃时停止加热，然后对铜液进行除铁处理，再并适时加入适量的小块稀土元素金属钇。
16.优选的，加入磷铜中间合金，然后进行搅拌精炼，升温至1200-1300℃时停止加热，然后吹入惰性气体。
17.优选的，加入磷铜中间合金，然后进行搅拌精炼，升温至1200-1300℃时停止加热，然后吹压力0.3-0.5mpa的惰性气体,流量为3-4nl/min。
18.优选的，所述s3中，进行多次取样分析，并对多次分析结果进行对比，当误差在设定范围内时，进行出炉浇铸；当误差超出设定范围时，分析误差的原因，并进行对应解决，直至多次取样分析结果的误差在设定范围内。
19.优选的，所述s4中，在外径去皮加工后，依次进行组批、包装入库和销售交付。
20.优选的，所述s5中，采用感应加热炉对铸锭进行加热。
21.优选的，所述s5中，光亮退火采用气氛保护光亮退火电阻炉。
22.优选的，所述s6中，依次进行精确拉拔、校直和锯切，然后进行包装，完成加工。
23.优选的，磷铜合金中的磷是通过磷铜中间合金加入的。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.本发明产品电导率要求：在20℃时，导电率≥57ms/m；应具有良好的焊接性能和导电性能，产品在热态下塑性良好，锻造性好；冷态下切削性良好，焊接性，导热，导电性好，耐蚀性良好；产品可承受冷热加工，适合制造各种深引伸和弯折的受力件，如销钉，螺帽，气压表弹簧，散热性环形件，可用于制造热交换器，造纸用管，机械，电子零件、汇流排、导线、要求高导电性和良好焊接性的零件等。
26.本发明定位的轨道交通牵引电机用高导电易焊接磷铜合金材料系列产品产业化的前景非常广阔；就轨道交通发展的现状而言，国内外异步牵引电机转子使用的铜材导条、端环在高速轨道运行中的故障率愈来愈高，对此我们率先开展了高性能磷铜合金在高速轮轨列车大功率异步牵引电机导条及端环上的应用研究，用高磷铜合金材料加工成的导条、端环，解决了转子导条的导电率问题，以及获得良好的焊接性能和耐腐性；这一技术的突破替代了传统纯铜导条和端环，性能优化，核心技术明显，提高了牵引电机的可靠性。
附图说明
27.图1为本发明提出的一种新型高导电易焊接磷铜合金加工的方法的流程图。
具体实施方式
28.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
29.实施例一
30.参照图1，一种新型高导电易焊接磷铜合金加工的方法，包括以下步骤：
31.s1：将铜和旧料进行熔化精炼；
32.s2：加入磷铜中间合金，然后进行搅拌精炼；
33.s3：进行取样分析，然后进行出炉浇铸；
34.s4：进行外观检验，然后进行断料，接着对断料进行检验分析，再进行分检，最后进
行外径去皮加工；
35.s5：对铸锭进行加热，然后依次进行热挤压、拉拔和光亮退火；
36.s6：依次进行精确拉拔、校直和锯切；完成加工。
37.本实施例中，所述s1中，采用1t工频有芯感应电炉将铜和旧料进行熔化精炼。
38.本实施例中，所述s2中，加入磷铜中间合金，然后进行搅拌精炼，升温至1200-1300℃时停止加热，然后对铜液进行除铁处理，再并适时加入适量的小块稀土元素金属钇。
39.本实施例中，加入磷铜中间合金，然后进行搅拌精炼，升温至1200-1300℃时停止加热，然后吹入惰性气体。
40.本实施例中，加入磷铜中间合金，然后进行搅拌精炼，升温至1200-1300℃时停止加热，然后吹压力0.3-0.5mpa的惰性气体,流量为3-4nl/min。
41.本实施例中，所述s3中，进行多次取样分析，并对多次分析结果进行对比，当误差在设定范围内时，进行出炉浇铸；当误差超出设定范围时，分析误差的原因，并进行对应解决，直至多次取样分析结果的误差在设定范围内。
42.本实施例中，所述s4中，在外径去皮加工后，依次进行组批、包装入库和销售交付。
43.本实施例中，所述s5中，采用感应加热炉对铸锭进行加热。
44.本实施例中，所述s5中，光亮退火采用气氛保护光亮退火电阻炉。
45.本实施例中，所述s6中，依次进行精确拉拔、校直和锯切，然后进行包装，完成加工。
46.实施例二
47.一种新型高导电易焊接磷铜合金加工的方法，包括以下步骤：
48.s1：高磷铜合金熔铸工艺：
49.铜 旧料
→
熔化
→
精炼
→
加入p-cu中间合金(磷铜中间合金)
→
搅拌
→
精炼
→
取样分析
→
出炉
→
浇铸
→
外观检验
→
断料
→
检验分析
→
分检
→
外径去皮加工
→
组批
→
(包装)入库
→
销售交付。
50.s2：高磷铜合金挤拉工艺：
51.铸锭加热
→
热挤压
→
拉拔
→
光亮退火
→
精确拉拔
→
校直
→
锯切
→
包装。
52.本实施例中，工艺流程中特种工艺均选用电炉加热；采用1t工频有芯感应电炉熔炼，铜锭加热采用感应加热炉，光亮退火采用气氛保护光亮退火电阻炉。
53.本实施例中，在熔炼制备过程中主要的核心技术点在于解决在保持高导电性的同时如何提高磷含量的问题，其创新点在于在纯铜熔炼加工中加入磷铜中间合金和稀土技术钇，解决了磷含量与电导率两者相矛盾的问题，电导率达到57ms/m以上，同时可以保证磷含量在0.0045％以上，满足各项性能指标。
54.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。