一種尺寸為￠120-150mm的滾輪高強度、高導電大尺寸滾輪生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及含Al2O3相彌散強化銅材料大尺寸高強度、高導電滾輪生產(chǎn)加工技術，其特點在于利用Al2O3彌散強化銅粉末原料，根據(jù)大尺寸導電滾輪材料與加工的特性，相應的利用液壓機、擠壓機、錘鍛機、真空加熱系統(tǒng)，研究設計關鍵的工藝參數(shù)，首先加工預成型坯料，利用快速-大能量的特有技術，再經(jīng)過高溫加熱、保溫、在高速錘鍛設備上，使用閉式模具加工成形。
【專利說明】-種尺寸為ζ? 120-150mm的滾輪高強度、高導電大尺寸滾 輪生產(chǎn)方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明專利涉及一種高強度、高導電、高軟化溫度A1203彌散強化銅基復合材料大 尺寸滾輪塑性加工技術。

【背景技術】
[0002] 彌散強化銅材料是一種具有優(yōu)良物理性能和力學性能的功能材料。廣泛應用于集 成電路的引線框架、各種點焊、高檔轎車車身點焊、滾焊電極、觸頭材料、電動工具換向器、 高速電氣化鐵路架空線、大功率異步牽引電動機轉(zhuǎn)子、高脈沖磁場導體材料，航空航天導體 材料。特別是近十年來隨著新材料技術的發(fā)展，轎車產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)、微電子產(chǎn)業(yè)大量使用 高強高導材料的趨勢非常強勁，氧化鋁彌散強化銅復合材料從其功能性方面衡量具有不可 替代的作用。為了改善銅及銅合金在高溫下強度不足的缺陷，通過在銅基體中加入高溫性 能穩(wěn)定的氧化物相粒子，使材料在保持它的高導電性的同時，最大限度的提高它的強度是 目前在高強高導銅合金材料領域中研究的熱點和產(chǎn)業(yè)化方向。氧化鋁彌散強化銅復合材料 是通過向銅基體中引入均勻分布、細小具有優(yōu)良熱穩(wěn)定性的氧化鋁顆粒，強化銅基體而制 得的材料。該材料不但強度高，導電率和導熱率也非常好，更具特征的是材料處在高溫環(huán)境 下，它比任何銅合金能保持的強度都高，即優(yōu)良的抗軟化溫度。這一特征主要是來自均勻分 布在銅基體中微小的氧化鋁顆粒。
[0003] 彌散強化銅大直徑滾輪加工技術就是利用鍛造設備的快速、大能量獲得高密度、 大斷面、高溫性能優(yōu)良的導電輪系產(chǎn)品，應用于轎車車身、摩托車油箱、飛機油箱、家用電器 加工等。但由于該材料中存在氧化鋁相的成分，塑性加工時基體材料變形困難。從實驗可 知，該材料的預成型坯無論是否致密都難以進行自由鍛造變形。只有改變坯料在變形時的 應力狀態(tài)，用特定的加工方法才能進行塑性變形。現(xiàn)有加工大直徑導電滾輪的方法是利用 熔鑄工藝澆鑄制取坯料，進行自由鍛造、機械加工。缺點是利用熔鑄工藝，材料的成分大多 是Cu-Cr、Cu-Cr-Zr系列合金，屬于固溶強化合金材料,在較低溫度下約在固溶溫度的一半 時，將失去它們的大部分強度。因而在高溫環(huán)境下（500°C以上），合金材料強度、硬度下降， 導致滾輪軟化變形性能下降，這在連續(xù)化生產(chǎn)線上是非常重要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明專利的目的在于克服澆鑄合金加工大直徑滾輪導電材料高溫性能的缺陷， 發(fā)明一種快速、大能量加工技術來加工含有陶瓷成分材料的大直徑導電滾輪，使常規(guī)條件 下難以加工的材料變?yōu)榭尚?。實現(xiàn)大直徑滾輪在高溫（900°C以上）達到高強度、高導電、高 軟化。
[0005] -種尺寸為<2 120_150mm的滾輪高強度、高導電大尺寸滾輪生產(chǎn)方法，其特征在 于包括以下步驟：
[0006] 步驟一，制取合金粉末
[0007] 采用中頻感應電爐熔煉電解銅，待電解銅熔化后降低電爐功率至20?30KW，計算 加入銅一鋁中間合金，所述Cu:Al = 1:1，再提高電爐功率到滿負荷），使合金熔液過熱到 1250?1300°C，保溫10?15分鐘。使用氮氣或氬氣霧化介質(zhì)霧化含鋁0. 5?0. 6%重量 比的銅一鋁合金粉末原料。粉末原料在100?150°C下烘烤，經(jīng)過篩分獲取粒度在150um以 下合格的銅一鋁合金粉。
[0008] 步驟二，合金粉低溫導氧：
[0009] 將步驟一所制得的銅一鋁合金粉末置于導氧設備中，溫度控制在350?450°C，使 合金粉末顆粒表面與空氣中的氧反應生成一層氧化膜。
[0010] 步驟三，氧化鋁相原位生長：
[0011] 將步驟三所制的的導入氧源的銅一鋁合金粉置于氧化鋁生長爐中，密封升溫。當 溫度達到600-800°C時，保溫120-180分鐘，此階段銅一鋁合金粉中的A1轉(zhuǎn)變成A1 203，然 后降溫至l〇〇°C以下取出，制得A1203相彌散強化銅粉末。
[0012] 步驟四，
[0013] 將步驟三所制的粉末經(jīng)粉碎機粉碎一振動篩篩分一磁選設備磁選一還原爐還原 即成為加工高強度、高導電、高軟化溫度大尺寸滾輪粉末原料。
[0014] 步驟五，壓坯制備：
[0015] 將步驟四的A1203彌散強化銅粉末原料，利用壓制模具在200噸液壓機設備上制 成相對密度大于85%，直徑為0 95mm的壓坯錠。把壓坯錠裝入設計制作的金屬包套中密 封。再將包套至于真空系統(tǒng)中預除氣到真空度為l〇Pa，然后分別在150°C?250°C，250°C? 350°C、350°C?450°C三個溫度段進行除氣，每一溫度段除氣到真空度10Pa以下后，再升溫 到下一溫度段，在溫度450°C除氣時真空度達到10Pa以上后，方可封口。
[0016] 步驟六，熱燜壓密實加工將步驟五所制取的金屬包套至于加熱爐中加熱，在溫度 900°C時保溫60分鐘，然后快速取出，放入800噸擠壓機的擠壓模膛中擠壓密實，當擠壓 機的壓力達到最高時保壓0. 5分鐘，取出冷卻、機加工扒皮，作為大尺寸導電輪的預成型坯 料。
[0017] 步驟七，高速大能量成形
[0018] 將步驟六所制取的預成型坯料在加熱爐中保溫45-60分鐘，溫度900-925°C，然后 利用1噸錘鍛設備，以打擊速度大于7m/s、打擊能量大于100KJ的工藝條件，在閉式成型模 腔中二次成形，變形量不超過70%
[0019] 將步驟七成形后的坯料機械加工至尺寸為<2 120-150mm的滾輪。
[0020] 步驟二中所述的導氧設備為導氧機（如圖3所示），包括以下部件，減速機（1)，推 料軸（2)，加料口（3)，料倉（4)，加熱爐（5)，支架（6)和出料口（7)，將步驟一所制得的銅一 鋁合金粉末通過加料口（3)進入料倉（4)，該料倉（4)通過加熱爐（5)對內(nèi)部物料進行加 熱，所述減速機（1)連接推料軸（2)，當加熱體的溫度上升到350°C后，該推料軸（2)將合金 粉末從加料口均勻推至料倉（4)，所述推料軸的轉(zhuǎn)速和軸上的螺旋式的葉片可保證粉料在 料倉（4)保持30分鐘，使粉料的表面吸附一定的氧原子后由出料口（7)排出合金粉末，所 述支架（6)用于支撐料倉（4)，所述推料軸的轉(zhuǎn)速為10?15轉(zhuǎn)/分鐘。
[0021] 所述氧化鋁生長爐（如圖4所示）包括以下部件爐體（1-1)，加熱層（1-2)，氧化 鋁相生長體（1-3)和升降系統(tǒng)（1-4)，通過升降系統(tǒng)（1-4)將導入氧源的銅一鋁合金粉至于 氧化鋁相生長體（1-3)中，該氧化鋁相生長體（1-3)通過部件爐體（1-1)加熱，所述加熱層 (1-2)位于氧化鋁相生長體（1-3)的外部。
[0022] 高強度高導電大尺寸滾輪加工技術的機理。
[0023] 高強度高導電大尺寸滾輪加工實際上就是A1203彌散強化銅材料的塑性變形過 程。一是致密化，再一個就是增加幾何尺寸，實現(xiàn)大型輪坯的可加工性。塑性變形可分為粉 體坯料與致密性坯料兩種鍛造。粉體坯料的鍛造必須考慮致密化與塑性變形問題，是比較 復雜的。迄今為止它的理論還很不完善，僅限于分析，不具備實際運用的條件。致密性坯料 的鍛造只考慮材料在變形過程中的斷裂給加工造成困難，從根本上說就是解決氧化物相的 存在導致延性低、容易開裂的問題。
[0024] 在鍛造過程中，粉體坯料受到外力和內(nèi)力的作用產(chǎn)生變形而致密。如圖1所示， 作用在粉體坯料上的外力有三種：作用力F，反作用力Κ、Ν2和摩擦力f。在鍛造時，當坯料 受到作用力后，由于下模沖和模壁的阻礙所產(chǎn)生的反作用力K阻止坯料向下運動和橫向流 動，從而造成閉式模鍛的條件。當坯料產(chǎn)生流動時，在坯料與模壁的接觸面上，產(chǎn)生一個與 金屬流動方向相反的摩擦力f，它作用于金屬與模壁的接觸面上的切線方向。由于摩擦力 作用的結(jié)果，改變了反作用力的方向，其合力不再垂直于模壁，而偏向于與金屬流動相反的 方向，并使坯料的變形抗力增高，顯著影響預成型坯的變形和致密過程，改變金屬流動的方 向，使圖1中A部位產(chǎn)生拉應力，出現(xiàn)低密度，造成鍛件密度分布和變形的不均勻性，最容易 引起縱向開裂。
[0025] 在粉體坯料鍛造過程中，坯料與模具表面的摩擦是不可避免的。由于摩擦力的作 用，外部呈現(xiàn)鼓形，中部直徑大，兩端直徑小，按變形與致密的程度不同，可以把坯料在鍛造 過程中分為三個變形區(qū)，三個區(qū)的應力狀態(tài)是不同的，如圖2所示。在I區(qū)，由于所受到模 具與坯料接觸時的摩擦阻力和急冷作用，造成難變形區(qū)。盡管該區(qū)內(nèi)金屬處于三向壓應力 狀態(tài)，但其應力值較低，因此，該區(qū)為低密度區(qū)。II區(qū)為大變形區(qū)，在軸向壓力作用下，該區(qū) 內(nèi)的金屬亦有橫向流動的趨勢，但由于受到周圍金屬的強大阻力，使該區(qū)內(nèi)的金屬處于三 向壓應力狀態(tài)，且應力值很高。該區(qū)的盈利狀態(tài)變形和致密化情況與閉式模鍛相似。因此， 致密化效果好，可獲得高密度。III區(qū)處于鍛件側(cè)面的中間位置，是最低密度區(qū)。在軸向壓力 的作用下，預成形坯內(nèi)各部位的金屬都有橫向流動的趨勢。根據(jù)最小阻力定律 [36]，變形物 體各質(zhì)點在向不同方向自由移動時，一定向阻力最小的方向移動。所以鍛造時，坯料側(cè)面的 中間部位的橫向流動阻力最小，橫向流動最大，因而形成鼓形。在鼓形區(qū)產(chǎn)生了周向拉應 力，使之成為最低密度區(qū)，存在很多孔隙，并且容易導致坯料鍛件開裂。
[0026] 為了使彌散強化銅粉體坯料在鍛造過程中既能夠達到致密化程度，又能夠避免裂 紋的產(chǎn)生，在大量實驗的基礎上，利用快速一高能量一閉式模鍛的方式，使模壁起橫向約束 作用，改變坯料邊緣的受力狀態(tài)，使坯料鼓形表面在裂紋產(chǎn)生之前與模壁接觸，就可以同時 達到粉體坯料致密化、防止裂紋的產(chǎn)生，從而實現(xiàn)含脆性相粉體材料的大尺寸化。
[0027] 有益效果：
[0028] 現(xiàn)有的導電大尺寸滾輪只能用Cu-Cr, Cu一Zr, Cu一Cr一Zr等合金材料燒注而 成，通過固溶時效處理后機械加工。在較低溫度下約在固溶溫度的一半時，將失去它們的大 部分強度。因而在高溫環(huán)境下（500°C以上），合金材料強度、硬度下降，導致滾輪軟化變形 性能下降或者無法使用。
[0029] 為了改善銅及銅合金在高溫下強度不足的缺陷，使用在銅基體中加入高溫性能穩(wěn) 定的氧化物相粒子A1 203的彌散強化銅材料，利用快速一高能量一閉式模鍛的方式，使模壁 起橫向約束作用，改變坯料邊緣的受力狀態(tài)，使坯料鼓形表面在裂紋產(chǎn)生之前與模壁接觸， 就可以同時達到粉體坯料致密化、防止裂紋的產(chǎn)生，從而實現(xiàn)含脆性相粉體材料的大尺寸 化。本發(fā)明的特點在于實現(xiàn)大尺寸（大于〇〇mm)的同時，在高溫（900°C以上）階段達到了 高強度（大于400MPa)、高導電（大于85% IACS)、高軟化（900°C以上）的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明：
[0031] 圖1為本發(fā)明坯料在模鍛過程中受力狀態(tài)。
[0032] 圖2為本發(fā)明坯料鍛造時變形區(qū)分布圖；
[0033] 圖3為導氧機結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖4為氧化鋁相生長爐結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0035] 下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0036] 一種尺寸為<2 120-150mm的滾輪高強度、高導電大尺寸滾輪生產(chǎn)方法，其特征在 于包括以下步驟：
[0037] 步驟一，制取合金粉末
[0038] 采用中頻感應電爐熔煉電解銅，待電解銅熔化后降低電爐功率至20?30KW，計算 加入銅一鋁中間合金，所述Cu:Al = 1:1，再提高電爐功率到滿負荷），使合金熔液過熱到 1250?1300°C，保溫10?15分鐘。使用氮氣或氬氣霧化介質(zhì)霧化含鋁0. 5?0. 6%重量 比的銅一鋁合金粉末原料。粉末原料在100?150°C下烘烤，經(jīng)過篩分獲取粒度在150um以 下合格的銅一鋁合金粉。
[0039] 步驟二，合金粉低溫導氧：
[0040] 將步驟一所制得的銅一鋁合金粉末置于導氧設備中，溫度控制在350?450°C，使 合金粉末顆粒表面與空氣中的氧反應生成一層氧化膜。
[0041] 步驟三，氧化鋁相原位生長：
[0042] 將步驟三所制的的導入氧源的銅一鋁合金粉置于氧化鋁生長爐中，密封升溫。當 溫度達到600-800°C時，保溫120-180分鐘，此階段銅一鋁合金粉中的A1轉(zhuǎn)變成A1 203，然 后降溫至l〇〇°C以下取出，制得A1203相彌散強化銅粉末。
[0043] 步驟四，
[0044] 將步驟三所制的粉末經(jīng)粉碎機粉碎一振動篩篩分一磁選設備磁選一還原爐還原 即成為加工高強度、高導電、高軟化溫度大尺寸滾輪粉末原料。
[0045] 步驟五，壓坯制備：
[0046] 將步驟四的A1203彌散強化銅粉末原料，利用壓制模具在200噸液壓機設備上制 成相對密度大于85%，直徑為0 95mm的壓坯錠。把壓坯錠裝入設計制作的金屬包套中密 封。再將包套至于真空系統(tǒng)中預除氣到真空度為l〇Pa，然后分別在150°C?250°C，250°C? 350°C、350°C?450°C三個溫度段進行除氣，每一溫度段除氣到真空度10Pa以下后，再升溫 到下一溫度段，在溫度450°C除氣時真空度達到lOPa以上后，方可封口。
[0047] 步驟六，熱燜壓密實加工將步驟五所制取的金屬包套至于加熱爐中加熱，在溫度 900°C時保溫60分鐘，然后快速取出，放入800噸擠壓機的擠壓模膛中擠壓密實，當擠壓 機的壓力達到最高時保壓0.5分鐘，取出冷卻、機加工扒皮，作為大尺寸導電輪的預成型坯 料。
[0048] 步驟七，高速大能量成形
[0049] 將步驟六所制取的預成型坯料在加熱爐中保溫45-60分鐘，溫度900_925°C，然后 利用1噸錘鍛設備，以打擊速度大于7m/s、打擊能量大于100KJ的工藝條件，在閉式成型模 腔中二次成形，變形量不超過70%
[0050] 將步驟七成形后的坯料機械加工至尺寸為<2 120-150mm的滾輪。
[0051] 步驟二中所述的導氧設備為導氧機（如圖3所示），包括以下部件，減速機（1)，推 料軸（2)，加料口（3)，料倉（4)，加熱爐（5)，支架（6)和出料口（7)，將步驟一所制得的銅一 鋁合金粉末通過加料口（3)進入料倉（4)，該料倉（4)通過加熱爐（5)對內(nèi)部物料進行加 熱，所述減速機（1)連接推料軸（2)，當加熱體的溫度上升到350°C后，該推料軸（2)將合金 粉末從加料口均勻推至料倉（4)，所述推料軸的轉(zhuǎn)速和軸上的螺旋式的葉片可保證粉料在 料倉（4)保持30分鐘，使粉料的表面吸附一定的氧原子后由出料口（7)排出合金粉末，所 述支架（6)用于支撐料倉（4)，所述推料軸的轉(zhuǎn)速為10?15轉(zhuǎn)/分鐘。
[0052] 所述氧化鋁生長爐（如圖4所示）包括以下部件爐體（1-1)，加熱層（1-2)，氧化 鋁相生長體（1-3)和升降系統(tǒng)（1-4)，通過升降系統(tǒng)（1-4)將導入氧源的銅一鋁合金粉至于 氧化鋁相生長體（1-3)中，該氧化鋁相生長體（1-3)通過部件爐體（1-1)加熱，所述加熱層 (1-2)位于氧化鋁相生長體（1-3)的外部。
[0053] 實例 1
[0054] 1).按照本發(fā)明所涉及的相關工藝技術制取粉末原料；
[0055] 2).制取<2 120mm滾輪的壓坯錠。壓坯錠0 96mm，相對密度大于85%，在液壓機上 壓制；
[0056] 3).把壓坯錠裝入設計制作的金屬包套中密封。再將包套至于真空系統(tǒng)中預除氣 到真空度為l〇Pa，然后分別在150°C?250°C，250°C?350°C、350°C?450°C三個溫度段進 行除氣，每一溫度段除氣的真空度為l〇Pa以上時，再升溫到下一溫度段，在溫度450°C真空 度達到10Pa以上時，封口。
[0057] 4).將包套至于加熱爐中加熱，在溫度900°C時保溫60分鐘，然后快速取出，放入 800噸擠壓機的擠壓模膛中擠壓密實，當擠壓機的壓力達到最高時保壓0. 5分鐘，取出冷 卻、機加工扒皮，作為大尺寸導電輪的預成型坯料。
[0058] 5).將預成型坯料在加熱爐中保溫60分鐘，溫度900°C，然后利用1噸錘鍛設備， 以打擊速度大于7m/s、打擊能量大于100KJ的工藝條件，在閉式成型模腔中一次成形，變形 量不能超過70%，將坯料機械加工至尺寸為<2 120mm的滾輪。
[0059] 實例 2
[0060] 1).按照本發(fā)明所涉及的相關工藝技術制取粉末原料；
[0061] 2).制取150mm滾輪的壓坯錠。壓坯錠0 96mm，相對密度大于85%，在液壓機上壓 制；
[0062] 3).把壓坯錠裝入設計制作的金屬包套中密封。再將包套至于真空系統(tǒng)中預除氣 到真空度為l〇Pa，然后分別在150°C?250°C，250°C?350°C、350°C?450°C三個溫度段進 行除氣，每一溫度段除氣的真空度到l〇Pa以上時，再升溫到下一溫度段，在溫度450°C真空 度到10Pa以上時，封口。
[0063] 4).將包套至于加熱爐中加熱，在溫度900°C時保溫60分鐘，然后快速取出，放入 800噸擠壓機的擠壓模膛中擠壓密實，當擠壓機的壓力達到最高時保壓0. 5分鐘，取出冷卻 機加工扒皮，作為大尺寸導電輪的預成型坯料。
[0064] 5).將預成型坯料在加熱爐中保溫60分鐘，溫度900°C，然后利用1噸錘鍛設備， 以打擊速度大于7m/s、打擊能量大于100KJ的工藝條件，在閉式成型模腔中一次成形，然后 二次加熱二次成形，變形量不能超過70%，將坯料機械加工至尺寸為<2 150mm的滾輪。
[0065] 實例 3
[0066] 1).按照本發(fā)明所涉及的相關工藝技術制取粉末原料；
[0067] 2).制取150mm滾輪的壓坯錠。壓坯錠0 96mm，相對密度大于85%，在液壓機上壓 制；
[0068] 3).把壓坯錠裝入設計制作的金屬包套中密封。再將包套至于真空系統(tǒng)中預除氣 到真空度為l〇Pa，然后分別在150°C?250°C，250°C?350°C、350°C?450°C三個溫度段進 行除氣，每一溫度段除氣的真空度到l〇Pa以上時，再升溫到下一溫度段，在溫度450°C真空 度到10Pa以上時，封口。
[0069] 4).將包套至于加熱爐中加熱，在溫度900°C時保溫60分鐘，然后快速取出，放入 800噸擠壓機的擠壓模膛中擠壓密實，當擠壓機的壓力達到最高時保壓0. 5分鐘，取出冷卻 機加工扒皮，作為大尺寸導電輪的預成型坯料。
[0070] 5).將預成型坯料在加熱爐中保溫45分鐘，溫度925°C，然后利用1噸錘鍛設備， 以打擊速度大于7m/s、打擊能量大于100KJ的工藝條件，在閉式成型模腔中一次成形，然后 二次加熱二次成形，變形量不能超過70%，將坯料機械加工至尺寸為<2 150mm的滾輪。
[0071] 表1高強高導大尺寸滾輪的化學成分
[0072]

【權(quán)利要求】
1. 一種尺寸為<2 120-150mm的滾輪高強度、高導電大尺寸滾輪生產(chǎn)方法，其特征在于 包括以下步驟： 步驟一，制取合金粉末 采用中頻感應電爐熔煉電解銅，待電解銅熔化后降低電爐功率至20?30KW，計算加 入銅一鋁中間合金，所述Cu:Al = 1: 1，再提高電爐功率到滿負荷），使合金熔液過熱到 1250?1300°C，保溫10?15分鐘，使用氮氣或氬氣霧化介質(zhì)霧化含鋁0. 5?0. 6%重量比 的銅一鋁合金粉末原料，粉末原料在100?150°C下烘烤，經(jīng)過篩分獲取粒度在150um以下 合格的銅一鋁合金粉； 步驟二，合金粉低溫導氧： 將步驟一所制得的銅一鋁合金粉末置于導氧設備中，溫度控制在350?450°C，使合金 粉末顆粒表面與空氣中的氧反應生成一層氧化膜； 步驟三，氧化鋁相原位生長： 將步驟三所制的的導入氧源的銅一鋁合金粉置于氧化鋁生長爐中，密封升溫，當溫度 達到600-800°C時，保溫120-180分鐘，此階段銅一鋁合金粉中的A1轉(zhuǎn)變成A1203，然后降 溫至100°C以下取出，制得A1A相彌散強化銅粉末； 步驟四， 將步驟三所制的粉末經(jīng)粉碎機粉碎一振動篩篩分一磁選設備磁選一還原爐還原即成 為加工高強度、高導電、高軟化溫度大尺寸滾輪粉末原料； 步驟五，壓坯制備： 將步驟四的A1203彌散強化銅粉末原料，利用壓制模具在200噸液壓機設備上制成相對 密度大于85%，直徑為0 95mm的壓坯錠，把壓坯錠裝入設計制作的金屬包套中密封，再將 包套至于真空系統(tǒng)中預除氣到真空度為l〇Pa，然后分別在150°C?250°C，250°C?350°C、 350°C?450°C三個溫度段進行除氣，每一溫度段除氣到真空度10Pa以下后，再升溫到下一 溫度段，在溫度450°C除氣時真空度達到10Pa以上后，方可封口； 步驟六，熱燜壓密實加工將步驟五所制取的金屬包套至于加熱爐中加熱，在溫度900°C 時保溫60分鐘，然后快速取出，放入800噸擠壓機的擠壓模膛中擠壓密實，當擠壓機的壓力 達到最高時保壓〇. 5分鐘，取出冷卻、機加工扒皮，作為大尺寸導電輪的預成型坯料； 步驟七，高速大能量成形 將步驟六所制取的預成型坯料在加熱爐中保溫45-60分鐘，溫度900-925°C，然后利用 1噸錘鍛設備，以打擊速度大于7m/s、打擊能量大于100KJ的工藝條件，在閉式成型模腔中 二次成形，變形量不超過70 % 將步驟七成形后的坯料機械加工至尺寸為<2 120-150mm的滾輪。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種尺寸為<2 120-150mm的滾輪高強度、高導電大尺寸滾輪生 產(chǎn)方法，其特征在于步驟二中所述的導氧設備為導氧機，包括以下部件，減速機（1)，推料軸 (2)，加料口（3)，料倉（4)，加熱爐（5)，支架（6)和出料口（7)，將步驟一所制得的銅一鋁合 金粉末通過加料口（3)進入料倉（4)，該料倉（4)通過加熱爐（5)對內(nèi)部物料進行加熱，所 述減速機⑴連接推料軸⑵，當加熱體的溫度上升到350°C后，該推料軸⑵將合金粉末 從加料口均勻推至料倉（4)，所述推料軸的轉(zhuǎn)速和軸上的螺旋式的葉片可保證粉料在料倉 (4)保持30分鐘，使粉料的表面吸附一定的氧原子后由出料口（7)排出合金粉末，所述支架 (6)用于支撐料倉（4)，所述推料軸的轉(zhuǎn)速為10?15轉(zhuǎn)/分鐘。
3.如權(quán)利要求1所述的一種尺寸為<2 120-150mm的滾輪高強度、高導電大尺寸滾輪生 產(chǎn)方法，其特征在于所述氧化鋁生長爐包括以下部件爐體（1-1)，加熱層（1-2)，氧化鋁相 生長體（1-3)和升降系統(tǒng)（1-4)，通過升降系統(tǒng)（1-4)將導入氧源的銅一鋁合金粉至于氧 化鋁相生長體（1-3)中，該氧化鋁相生長體（1-3)通過部件爐體（1-1)加熱，所述加熱層 (1-2)位于氧化鋁相生長體（1-3)的外部。
【文檔編號】B22F3/16GK104097031SQ201410289153
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】彭茂公, 亢若谷, 田偉平, 張家敏 申請人:云南科力新材料有限公司