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高耐磨銅合金的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外高速鐵路的發(fā)展趨勢(shì)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不僅有較高的抗拉強(qiáng)度和良好的導(dǎo)電性能，還要求具有良好的耐磨性能。國內(nèi)采用連鑄連軋生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的銅銀合金接觸線，其磨耗比較高，嚴(yán)重影響了高鐵接觸網(wǎng)的使用壽命。日本采用的增加合金元素，加大桿坯直徑，降低溫度鑄造、低溫軋制等工藝改進(jìn)接觸線的磨耗比，但是效果也不理想。
中國發(fā)明CN201210363062.X公開的一種耐磨銅銀合金接觸線的生產(chǎn)方法，但是該方法需要添加銦和碲兩種元素，這兩種元素價(jià)格十分昂貴，造成了該發(fā)明生產(chǎn)的接觸線價(jià)格很高，不能很好的適用于市場(chǎng)的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)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高耐磨銅合金的生產(chǎn)工藝。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種高耐磨銅合金接觸線的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的銅合金接觸線按重量百分比為：銀含量為0.16-0.30%，硒含量為0.05-0.10%，鎳含量為0.02-0.08%，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。
所述的高耐磨銅合金接觸線的生產(chǎn)工藝包括以下步驟：
（1）上引連鑄銅桿：以A級(jí)陰極銅、純銀、銅硒中間合金、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(jī)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(jī)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(jī)組，將接觸線坯料拉拔成150mm2截面的接觸線。
所述制備的高耐磨銅合金接觸線的抗拉強(qiáng)度為400-570MPa，導(dǎo)電率大于80%IACS，電流為I=30A時(shí)，接觸線的電滑動(dòng)磨損率為0.003-0.004mg/m。
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）中銅硒中間合金、銅鎳中間合金、銅釔中間合金、銅鈧中間合金分別是含20%硒的銅硒中間合金、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。
所述步驟（2）中的連續(xù)擠壓機(jī)組的轉(zhuǎn)速為2-3r/min，所述上引銅桿在連續(xù)擠壓機(jī)組內(nèi)進(jìn)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(kuò)展模具和成型模具；所述的擴(kuò)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。
所述步驟（2）中所述的連續(xù)擠壓機(jī)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(jī)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(jī)組采用含有30%的酒精水溶液對(duì)接觸線坯料進(jìn)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°，拉拔模具的模孔工作帶長度為7mm，同時(shí)5個(gè)道次的拉拔模具的模角依次減小。
本發(fā)明用于高耐磨銅合金接觸線的生產(chǎn)工藝具有如下有益效果：
1、本發(fā)明制備的高耐磨銅合金接觸線，銀含量為0.16-0.30%，硒含量為0.05-0.10%，鎳含量為0.02-0.08%，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)明制備的高耐磨銅合金接觸線的抗拉強(qiáng)度為400-570MPa，導(dǎo)電率大于80%IACS，電流為I=30A時(shí)，接觸線的電滑動(dòng)磨損率為0.003-0.004mg/m，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(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
實(shí)施例1
本實(shí)施例1用于高耐磨銅合金接觸線的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：
（1）上引連鑄銅桿：以A級(jí)陰極銅、純銀、銅硒中間合金、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(jī)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。
銅硒中間合金、銅鎳中間合金、銅釔中間合金、銅鈧中間合金分別是含20%硒的銅硒中間合金、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。
上引銅桿中銀含量為0.20%，硒含量為0.07%，鎳含量為0.02%，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(jī)組的成型裝置擠壓制備接觸線坯料；
連續(xù)擠壓機(jī)組的轉(zhuǎn)速為2.7r/min，所述上引銅桿在連續(xù)擠壓機(jī)組內(nèi)進(jìn)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(kuò)展模具和成型模具；擴(kuò)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。
連續(xù)擠壓機(jī)組的擠壓輪直徑為630mm、擠壓輪寬度為150mm。連續(xù)擠壓機(jī)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(jī)組采用含有30%的酒精水溶液對(duì)接觸線坯料進(jìn)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(jī)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(shí)5個(gè)道次的拉拔模具的模角依次為10°、8°、7°、6°、5°。
上述實(shí)施例僅用于解釋說明本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思，而非對(duì)本發(fā)明權(quán)利保護(hù)的限定，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。