本發(fā)明涉及一種銅合金的生產(chǎn)工藝，尤其涉及一種用于高速鐵路接觸線的銅錫合金的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外高速鐵路的發(fā)展趨勢將朝著高效快捷、環(huán)保節(jié)能的方向發(fā)展，這就要求高速鐵路用的接觸線具有較高的抗拉強度和良好的導(dǎo)電性能。
目前，國內(nèi)用于滿足電氣化鐵路接觸網(wǎng)用銅合金接觸線主要為鎂銅合金接觸線和銅錫合金接觸線，鎂銅合金接觸線生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，成本高，銅錫合金接觸線對銅鎂合金進行了改進。國內(nèi)時速為350公里及其以上的高鐵用接觸線的抗拉強度達到500Mpa，導(dǎo)電率為62%。但是隨著電氣化鐵路時速的提升，如果銅錫合金接觸線的性能不能得到進一步提升，將會對電氣化鐵路建設(shè)技術(shù)造成停滯。中國專利CN201410262535.6提出了一種添加碲、稀土鑭等微合金化的銅錫合金接觸線，但是其抗拉強度僅僅達到540MPa以上，同時，添加的金屬碲容易造成接觸線的加工脆性，而且碲元素價格也價高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于高速鐵路接觸線使用的銅錫合金的生產(chǎn)工藝。
為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種銅錫合金接觸線的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的銅錫合金接觸線按重量百分比為：錫含量為0.45%，鈮含量為0.02-0.05%，鈷含量為0.02-0.05%，鎳含量為0.02-0.05%，硅含量為0.005-0.02%，釔含量為0.005-0.05%，鈧含量為0.005-0.05%，氧含量小于0.0005%，其它不可避免的雜質(zhì)元素含量小于0.01%，余量為銅。
所述的銅錫合金接觸線的生產(chǎn)工藝包括以下步驟：
（1）上引連鑄銅桿：以A級陰極銅、純錫、銅鈮中間合金、銅鈷中間合金、銅鎳中間合金、純硅、銅釔中間合金、銅鈧中間合金為原料，由熔煉裝置熔煉、上引連續(xù)鑄造，熔煉裝置內(nèi)覆蓋有木炭和石墨磷片，采用牽引機組上引連續(xù)鑄造銅桿；
（2）連續(xù)擠壓接觸線坯料：以上引銅桿為原料，采用連續(xù)擠壓機組的成型裝置擠壓制備接觸線坯料；
（3）拉拔成型接觸線成品：采用巨型拉拔機組，將接觸線坯料拉拔成150mm2截面的接觸線。
所述制備的銅錫合金接觸線的抗拉強度為大于580Mpa，導(dǎo)電率大于70%IACS。
所述步驟（1）中熔煉裝置包括熔化爐和保溫爐，其中熔化爐溫度為1200±5℃，保溫爐溫度為1180±5℃；木炭的粒度為60mm-80mm，覆蓋厚度150mm-200mm ；石墨磷片的覆蓋厚度50mm-100mm；冷卻循環(huán)水出水溫度小于35℃；上引銅桿的直徑為30mm，直徑公差小于±0.1mm，銅桿的節(jié)距為3-3.8mm，銅桿的牽引速度為250-300mm/min。
所述步驟（1）中銅鈮中間合金、銅鈷中間合金、銅鎳中間合金、銅釔中間合金、銅鈧中間合金分別是含20%鈮的銅鈮中間合金、含20%鈷的銅鈷中間合金、含20%鎳的銅鎳中間合金、含10%釔的銅釔中間合金、含10%鈧的銅鈧中間合金。
所述步驟（1）中（鎳+鈷）總含量與硅含量的重量百分比為四比一，釔含量與鈧含量的重量百分比為一比一，鈷含量與鎳含量的重量百分比為一比一。
所述步驟（2）中的連續(xù)擠壓機組的轉(zhuǎn)速為2-3r/min，所述上引銅桿在連續(xù)擠壓機組內(nèi)進行連續(xù)擠壓接觸線坯料的制造，所述連續(xù)擠壓接觸線坯料的擠壓溫度大于750℃，擠壓壓力大于1100MPa。
所述步驟（2）中所述的成型裝置包括擴展模具和成型模具；所述的擴展模具為錐形模具，模角為50°，?？坠ぷ鲙чL度為8mm；所述的成型模具為雙錐形模具，模角分別為62°和25°，?？坠ぷ鲙чL度為15mm。
所述步驟（2）中所述的連續(xù)擠壓機組的擠壓輪直徑為630mm、擠壓輪寬度為150mm。
所述步驟（2）中所述的連續(xù)擠壓機組中靴座與擠壓輪的間隙為0.10-0.12mm，靴座的壓緊壓力為20-30MPa。
所述步驟（2）中所述的連續(xù)擠壓機組采用含有30%的酒精水溶液對接觸線坯料進行冷卻，冷卻后接觸線坯料的溫度小于50℃。
所述步驟（2）中制備的接觸線坯料的晶粒尺寸為0.005-0.01mm。
所述步驟（2）中制備的接觸線坯料為非圓形，接觸線坯料截面積為750mm2-1500mm2，接觸線坯料截面與接觸線成品截面形狀一致。
所述步驟（3）中拉拔成型過程中包括5道次拉拔，拉拔總加工率為80-90%。
所述步驟（3）中拉拔成型中拉拔模具的模角范圍為5°-15°，拉拔模具的?？坠ぷ鲙чL度為7mm，同時5個道次的拉拔模具的模角依次減小。
本發(fā)明用于銅錫合金接觸線的生產(chǎn)工藝具有如下有益效果：
1、本發(fā)明制備的銅錫合金接觸線，錫含量為0.45%，鈮含量為0.02-0.05%，鈷含量為0.02-0.05%，鎳含量為0.02-0.05%，硅含量為0.005-0.02%，釔含量為0.005-0.05%，鈧含量為0.005-0.05%，氧含量小于0.0005%，其它不可避免的雜質(zhì)元素含量小于0.01%，余量為銅。
2、本發(fā)明制備的銅錫合金接觸線的抗拉強度為大于580Mpa，導(dǎo)電率大于70%IACS，滿足了高速鐵路的使用。
3、本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程短、高效、節(jié)能；采用上引連鑄技術(shù)、連續(xù)擠壓技術(shù)、高精度拉拔技術(shù)等相結(jié)合。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
實施例1
本實施例1用于銅錫合金接觸線的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：
（1）上引連鑄銅桿：以A級陰極銅、純錫、銅鈮中間合金、銅鈷中間合金、銅鎳中間合金、純硅、銅釔中間合金、銅鈧中間合金為原料，在熔煉裝置內(nèi)熔煉、上引連續(xù)鑄造，熔煉裝置內(nèi)覆蓋有木炭和石墨磷片，采用牽引機組上引連續(xù)鑄造銅桿；
熔煉裝置中熔化爐溫度為1200℃，保溫爐溫度為1180℃；木炭的粒度為60mm，覆蓋厚度150mm；石墨磷片的覆蓋厚度50mm；冷卻循環(huán)水出水溫度30℃；上引銅桿的直徑為30mm，直徑公差±0.05mm，銅桿的節(jié)距為3.5mm，銅桿的牽引速度為270mm/min。
銅鈮中間合金、銅鈷中間合金、銅鎳中間合金、銅釔中間合金、銅鈧中間合金分別是含20%鈮的銅鈮中間合金、含20%鈷的銅鈷中間合金、含20%鎳的銅鎳中間合金、含10%釔的銅釔中間合金、含10%鈧的銅鈧中間合金。
上引銅桿中錫含量為0.45%，鈮含量為0.03%，鈷含量為0.01%，鎳含量為0.01%，硅含量為0.005%，釔含量為0.01%，鈧含量為0.01%，氧含量0.0003%，其它不可避免的雜質(zhì)元素含量0.008%，余量為銅。
（2）連續(xù)擠壓接觸線坯料：以上引銅桿為原料，采用連續(xù)擠壓機組的成型裝置擠壓制備接觸線坯料；
連續(xù)擠壓機組的轉(zhuǎn)速為2.7r/min，所述上引銅桿在連續(xù)擠壓機組內(nèi)進行連續(xù)擠壓接觸線坯料的制造，所述連續(xù)擠壓接觸線坯料的擠壓溫度780℃，擠壓壓力1150MPa。
成型裝置包括擴展模具和成型模具；擴展模具為錐形模具，模角為50°，模孔工作帶長度為8mm；所述的成型模具為雙錐形模具，模角分別為62°和25°，?？坠ぷ鲙чL度為15mm。
連續(xù)擠壓機組的擠壓輪直徑為630mm、擠壓輪寬度為150mm。連續(xù)擠壓機組中靴座與擠壓輪的間隙為0.10mm，靴座的壓緊壓力為26MPa。
連續(xù)擠壓機組采用含有30%的酒精水溶液對接觸線坯料進行冷卻，冷卻后接觸線坯料的溫度45℃。制備的接觸線坯料的晶粒尺寸為0.007mm。制備的接觸線坯料為非圓形，接觸線坯料截面積為750mm2，接觸線坯料截面與接觸線成品截面形狀一致。
（3）拉拔成型接觸線成品：采用巨型拉拔機組，將接觸線坯料拉拔成150mm2截面的接觸線。
拉拔成型過程中包括5道次拉拔，拉拔總加工率為80%。
拉拔成型中拉拔模具的模孔工作帶長度為7mm，同時5個道次的拉拔模具的模角依次為10°、8°、7°、6°、5°。
上述實施例僅用于解釋說明本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思，而非對本發(fā)明權(quán)利保護的限定，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍。