Способ изготовления медных бесстыковых контактных проводов Советский патент 1976 года по МПК B22D11/00 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕДНЫХ БЕССТЫКОВЫХ КОНТАКТНЫХ ПРОВОДОВ

1

Изобрете11пе относится к области металлургии.

Медиые контактные провода, упрочненные нагартовкой, в условиях эксплуатации разупрочняются от нагрева электрическим током, пагрузки и теплового воздействия в контакте при токосъеме.

Известен способ изготовления медных контактных проводов из катанки, полученной на установке непрерывного литья п прокатки с последующим ее волочением.

Изготовленный по этому способу провод еще более не устойчив к разупрочнению ири нагреве в эксплуатации. Согласно правилам содержаиия контактной сети максимально допустимая температура нагрева прозода в эксплуатации --- и при ней уже происходит иитенси1И ое разупрочнение провода из катанки с установки иепрерызного литья прокатки.

Цел1 изобретения - увеличить соиротивляемость разупрочне1 Н1О при нагреве, повысить механические свойстгза и износостойкость Провода при незначительном увеличении его электросопротивления.

Это достигается тем, что в расплав меди перед его литьем 1Я,с)Д5гг один и;1И песколько

легирующих элементов, которые, частично оставаясь в расплаве после его раскислеиия, обеспечивают значительное иовып СН :е температ ры рекриста.-лизацин материа,1а и)овод;

и увеличивают сопротивление его ползучесги. Такими элементп 1и являются iariinii. цирконий, . хром, фосфор, кадмт; ; и др. Суммарное количество этих э; ементов , процессе их введенпя с расплав должно быть в

пределах 0,01 --0,06% (весовых), чтобы э.;сктрическое сопротивление нровода )е прсг,ышало 0,0185 ом-мм-/м. При кристаллн.ацни металл охлг.ждают со скоростью 8- 15 град/сек, а прн ирохатке-со скоростью

11-20 град/сек.

Изготовлепне провода таким способом ка установке непрерывного литья п прокатки но усложняет технологию и практически не увсличи1з;1ет стоимость контактного провода в

в небольшим количеством легирующих присадок.

Испытания коигактпых проводов, полученных предлагаемы-Л способом из малолегироваппой меди с магнием в размере 0,035%, показали, что размеры пх не изменяются и провод не разупрочняется. Временное сопротщзлеHiie растяжепаю до начала испытания -

38,5 кГ/мм-, а после выдержки над нагрузкой с напряжениями 11 кГ/мм R течение 250 час при 100°С-38 кГ/мм. Твердость этих проводов, равная 121 Я/,, не изменяется после иснытания.

Малолсгированиый контактный провод с 0.06% Mg после испытаний при тех же режимах, но прн более высоких напряжениях, 13 и 15 кГ/мм-, не испытывает разунрочнення (прочность 39,5 кГ/мм и твердость 130 Н;, такого провода остались без изменения). При таких нагрузках нелегированные коитактмые провода имеют значительное разупрочнение.

Бесстгаковый медный провод после выдержки 250 час прн 100°С и нанряжении 15кГ/мм разунрочняется с падением значепнй вреЛЮнного сонротпвлеиия растяженню с 39 до 25,7 кГ/мм. Контактный провод с 0,06% Mg обладает на 15% бо;Н)1неГ1 износостойкостью, чем медный провод.

В процессе производства катанки из легиpOBannoii меди на установках непрерывного литья и прокатки возможна ее закалка.

Большая скорость охлаждения в процессе формировапия слитка и интенсивное охлаждение раската в процессе горячей деформации, при задаче слитка с высокой температурой нагрева в прокатный стан, приводят к образованию перенасыщенных твердых растворов на основе меди. Это явление краГи-te нежелательно, так как в пос.тедующем контактный провод из легированной меди не подвергается старению, а электросопротивление его новышается из-за перехода присаживаемых элементов в твердый раствор. Для избежания закалки во время кристаллизации скорость охлаждения елитка, регулируемая температурой и расходом (давлением) воды, охлаждающей крпстал;1изатор, должна быть ие более 15 град/сек. Прн этой н более низких скоростях охлаждения эффект закалки у .легированной меди не наблюдается.

Чтобы исключить закалку в процессе нрокатки, необходимо снизить температуру литой полосы прн задаче ее в стакан до 800 - 850°С. Обеенечить нодачу в валки стана эмульсии нри темнературе не ниже --бО С и давлением не выше 0,5 ат.

Фор м у л а к 3 о б р е т е н и я

Сноеоб изготовления медных бесстыковых контактных нроводов, заключающнйся в плавлении меди и защитной среде, нагреве расплава до темнературы литья, непрерывпом литье в кристаллизатор е последующей прокаткой на катанку и волочении провода, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и износостойкости прн сохрапении допустимого удельного электросопротивления после нагрева раснлава до темнературы литья, в раснлав вводят один H;UI несколько элементов, имеющих большее сродство к кислороду, чем медь, в суммарном количестве 0,01 - 0,06%, нри кристаллизации металл охлаждают со скоростью 8-15°С/сек, а при прокатке охлаждают со скоростью 11-20°С/сек.