一種耐高溫金銅合金電纜的製作方法

2023-08-02 18:25:26 1

本發明涉及電纜領域，具體涉及一種耐高溫金銅合金電纜。

背景技術：

銅及其合金因具有良好的導電性能、導熱性能、抗疲勞性能、化學穩定性及強度和易於製造等特點，在電力、機械、電子、交通及能源等行業已具有廣泛的應用，成為重要的電子金屬材料。隨著經濟與科學技術的快速發展，對高速電氣化鐵路接觸網導線、大規模集成線路引線框架及電極材料等領域所用的高強高導銅合金性能提出了更高的要求。然而，由於銅合金自身的物理特性而導致很難同時兼顧其耐高溫性和導電性，最終很難獲得耐高溫和導電性俱佳的銅合金。

技術實現要素：

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種耐高溫金銅合金電纜，使得合金電纜在具有高導電性的同時，具有較好的耐高溫性。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種耐高溫金銅合金電纜，電纜芯由以下重量百分比的元素組成：au0.16-0.29％、cr0.22-0.35％、co0.18-0.26％、w0.25-0.32％、mo0.12-0.16％、zn0.06-0.11％、pt0.13-0.15％、rh0.16-0.21％，其餘為cu和不可避免的雜質。

優選的，電纜芯由以下重量百分比的元素組成：au0.21％、cr0.25％、co0.22％、w0.28％、mo0.14％、zn0.08％、pt0.13％、rh0.21％，其餘為銅和不可避免的雜質。

一種耐高溫金銅合金電纜的製備方法，包括以下步驟：(1)稱取除cu以外的其他原料，放入高速球磨機中混合均勻，將混合料用成型機壓製成塊狀；(2)將步驟(1)製得的塊狀預合金投入真空爐內加熱熔融，保溫，獲得預合金液；(3)將cu加入到預合金液中，加熱熔融，製得合金混合液；(4)將合金混合液澆築到模具中，製得合金錠；(5)將合金錠在680-720℃條件下保溫8-10h，自然冷卻後進行冷軋；(6)將冷軋後的合金在500-550℃下保溫4-5h，製得金銅合金電纜芯；(7)將電纜芯纏繞、包裹絕緣套製得金銅合金電纜。

優選的，所述步驟(2)中真空爐加熱溫度為1450-1500℃，保溫時間55-60min。

(三)有益效果

本發明提供了一種耐高溫金銅合金電纜，通過在合金中加入au、w、pt、rh元素，既保證了合金的導電性，又使合金具有耐高溫性能，cr和co的加入保證合金在高溫時仍然具有一定的強度，避免因高溫導致強度降低；在其製備方法中，首先將原料混合，壓制，使合金預成型，可以增強合金間的結合力，同時有利於降低後續熔融溫度，加快熔融速度，使合金成分分布更加均勻。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例1：

一種耐高溫金銅合金電纜，電纜芯由以下重量百分比的元素組成：au0.21％、cr0.25％、co0.22％、w0.28％、mo0.14％、zn0.08％、pt0.13％、rh0.21％，其餘為cu和不可避免的雜質。

所述耐高溫金銅合金電纜的製備方法，包括以下步驟：(1)稱取除cu以外的其他原料，放入高速球磨機中混合均勻，將混合料用成型機壓製成塊狀；(2)將步驟(1)製得的塊狀預合金投入1450℃真空爐內加熱熔融，保溫60min，獲得預合金液；(3)將cu加入到預合金液中，加熱熔融，製得合金混合液；(4)將合金混合液澆築到模具中，製得合金錠；(5)將合金錠在700℃條件下保溫9h，自然冷卻後進行冷軋；(6)將冷軋後的合金在500℃下保溫4h，製得金銅合金電纜芯；(7)將電纜芯纏繞、包裹絕緣套製得金銅合金電纜。

實施例2：

一種耐高溫金銅合金電纜，電纜芯由以下重量百分比的元素組成：au0.29％、cr0.28％、co0.18％、w0.25％、mo0.16％、zn0.09％、pt0.15％、rh0.18％，其餘為cu和不可避免的雜質。

所述耐高溫金銅合金電纜的製備方法，包括以下步驟：(1)稱取除cu以外的其他原料，放入高速球磨機中混合均勻，將混合料用成型機壓製成塊狀；(2)將步驟(1)製得的塊狀預合金投入1470℃真空爐內加熱熔融，保溫55min，獲得預合金液；(3)將cu加入到預合金液中，加熱熔融，製得合金混合液；(4)將合金混合液澆築到模具中，製得合金錠；(5)將合金錠在720℃條件下保溫10h，自然冷卻後進行冷軋；(6)將冷軋後的合金在520℃下保溫5h，製得金銅合金電纜芯；(7)將電纜芯纏繞、包裹絕緣套製得金銅合金電纜。

實施例3：

一種耐高溫金銅合金電纜，電纜芯由以下重量百分比的元素組成：au0.16％、cr0.22％、co0.20％、w0.32％、mo0.12％、zn0.11％、pt0.14％、rh0.20％，其餘為cu和不可避免的雜質。

所述耐高溫金銅合金電纜的製備方法，包括以下步驟：(1)稱取除cu以外的其他原料，放入高速球磨機中混合均勻，將混合料用成型機壓製成塊狀；(2)將步驟(1)製得的塊狀預合金投入1480℃真空爐內加熱熔融，保溫60min，獲得預合金液；(3)將cu加入到預合金液中，加熱熔融，製得合金混合液；(4)將合金混合液澆築到模具中，製得合金錠；(5)將合金錠在700℃條件下保溫9h，自然冷卻後進行冷軋；(6)將冷軋後的合金在530℃下保溫4h，製得金銅合金電纜芯；(7)將電纜芯纏繞、包裹絕緣套製得金銅合金電纜。

實施例4：

一種耐高溫金銅合金電纜，電纜芯由以下重量百分比的元素組成：au0.25％、cr0.35％、co0.26％、w0.30％、mo0.15％、zn0.06％、pt0.13％、rh0.16％，其餘為cu和不可避免的雜質。

所述耐高溫金銅合金電纜的製備方法，包括以下步驟：(1)稱取除cu以外的其他原料，放入高速球磨機中混合均勻，將混合料用成型機壓製成塊狀；(2)將步驟(1)製得的塊狀預合金投入1500℃真空爐內加熱熔融，保溫55min，獲得預合金液；(3)將cu加入到預合金液中，加熱熔融，製得合金混合液；(4)將合金混合液澆築到模具中，製得合金錠；(5)將合金錠在680℃條件下保溫8h，自然冷卻後進行冷軋；(6)將冷軋後的合金在550℃下保溫5h，製得金銅合金電纜芯；(7)將電纜芯纏繞、包裹絕緣套製得金銅合金電纜。

為了體現本發明製備的金銅合金電纜耐高溫性，將本發明各實施例製備的金銅合金電纜與現有銅合金電纜做了數據對比，結果如下：

由上表可知，與現有銅合金電纜相比，本發明製備的金銅合金電纜在保證其它各項指標相近的前提下，耐高溫性能得到了較大提高。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。