一种电接触金合金厚壁细管材制备方法与流程

专利2025-05-23  34


本发明属于金属管加工,具体涉及一种电接触金合金厚壁细管材制备方法。


背景技术:

1、金合金具有较高的导电和导热性、高化学稳定性、低而稳定的接触电阻、高抗电弧侵蚀等性能,是不可替代的优异电接触材料,保障电流、信号在两个相对旋转部件间稳定传输。贵金属电接触合金应用于航天航空、风能发电、安防行业等各个工业领域。

2、金合金用于小负荷电接触元件,主要包括auagcu、aucuni等系列合金,具有良好的塑性加工性,作为导电环材料已经得到较好的应用,使接触元件具有较长的工作寿命、高的工作可靠性和输出精度。这些合金通过塑性成型为成厚壁细管材,经精密加工成环状,用作制备精密微型导电滑环。

3、厚壁细管材常用制备方法为将金合金铸锭经镗孔后,进行多次退火及管材轧制,再空拉拔至成品尺寸,这种方法制备的厚壁细管材组织性能不均匀,硬度较低,内部微观缺陷较多,内表面质量差,存在褶皱缺陷,导致在导电环材车削加工时出现开裂问题。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种电接触金合金厚壁细管材制备方法。本发明的电接触金合金厚壁细管材制备方法可有效避免现有方法制备所得的金合金厚壁细管材组织性能不均匀和机加工开裂等缺陷,具有成品组织性能均匀、内表面光洁度高和生产效率高的特点,满足ys/t 207-2013《导电环用贵金属及其合金管材》技术标准的要求。

2、为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,包括:

3、步骤一、将圆柱形金合金铸锭进行表面处理;

4、步骤二、将表面处理后铸锭进行热锻造,得到金合金棒坯;

5、步骤三、去除所述金合金棒坯两端缩孔,整平后定中心孔,通过车削去除表面氧化层和折叠,然后用外径9~14mm的钻头打孔,得到金合金管坯;

6、步骤四、电阻炉中放置木炭盒,随炉升温,用铜箔包覆所述金合金管坯,埋入木炭里进行退火处理,快速冷却,得到退火后管坯;

7、步骤五、用外径10~15mm的刀具进行镗孔,至内表面粗糙度ra≤1.6,车削外表面,得到镗孔后金合金管坯;

8、步骤六、对镗孔后金合金管坯用旋锻机进行冷加工,得到旋锻后管材;

9、步骤七、将所述旋锻后管材进行中间退火处理,再经多道次冷轧加工,得到冷轧加工后管材;

10、步骤八、将所述冷轧加工后管材经加热退火处理,通过游动芯头进行多道次冷拉拔加工,得到冷拉拔后管材;

11、步骤九、将所述冷拉拔后管材进行真空退火,得到电接触金合金厚壁细管材。

12、上述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤一中,所述圆柱形金合金铸锭外径40~60mm,长度80~100mm。

13、上述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤二中,具体包括:先将表面处理后铸锭于t热锻温度条件下加热后沿长度方向墩粗至40~50mm,然后90°翻转,沿圆周方向锻造拔长至80~110mm,将拔长后料件于t热锻温度条件下保温后重复上述墩粗和拔长,得到直径25~35mm的圆棒,将所述圆棒经孔径22~32mm锻模锻造、精整调直和冷却,得到金合金棒坯。

14、上述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,t热锻=700℃,加热时间为1.5h,保温时间为0.5h。

15、上述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤三中,所述车削去除表面氧化层和折叠的车削厚度为1.0~1.5mm;步骤三中整平后定中心孔和车削去除表面氧化层和折叠之间还包括按照预设长度进行截取,所述预设长度为120~180mm;步骤四中,退火处理的温度为700℃,退火处理的时间为1h。

16、上述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤五中,所述车削的厚度为0.5mm;步骤五中,所述镗孔后金合金管坯尺寸:外径18~28mm,内径10~15mm,长度120~180mm。

17、上述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤六中,具体包括:以弹簧钢作为芯棒,以变压器油作为润滑油,以铜管材作为顶杆,按照外径每道次减径2mm,壁厚每道次减壁0.5~0.6mm进行旋锻,得到外径12~14mm,内径7~8mm的旋锻后管材。

18、上述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤七中,所述中间退火处理温度为650℃,时间为1h;步骤七中,冷轧加工过程中,外径每道次减径1.3~2.0mm,壁厚每道次减壁0.2~0.5mm;步骤七中,所述冷轧加工后管材尺寸:外径5.0~5.5mm,内径3.0~4.0mm。

19、上述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤八中,所述加热退火处理温度为650℃,时间为1h;步骤八中,所述冷拉拔加工过程中,外径每道次减1.0~1.5mm,壁厚每道次减0.1~0.15mm;步骤八中,所述冷拉拔后管材尺寸:外径2.5~4.0mm,内径1.2~2.0mm。

20、上述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤九中,所述真空退火温度320℃,加热时间为1h。

21、本发明与现有技术相比具有以下优点:

22、1、本发明的电接触金合金厚壁细管材制备方法,包括对圆柱形金合金铸锭进行热锻造、对镗孔后金合金管坯用旋锻机进行冷加工,以及对冷轧后管材用游动芯头进行冷拉拔加工,可有效避免现有方法制备所得的金合金厚壁细管材组织性能不均匀和机加工开裂等缺陷,具有成品组织性能均匀、内表面光洁度高和生产效率高的特点。

23、2、本发明的电接触金合金厚壁细管材制备方法,包括对车光后铸锭进行包括两次墩粗拔长的热锻造,可有效消除微观气孔,增加致密度,得到的金合金厚壁细管组织性能更加均匀。

24、3、本发明的电接触金合金厚壁细管材制备方法,包括用旋锻机进行多道次的冷加工,可有效控制管坯的压应力变形,提高产品合金的硬度。

25、4、本发明的电接触金合金厚壁细管材制备方法,包括对冷轧后管材经游动芯头进行冷拉拔加工,可使管材内外表面均匀变形,可有效消除内表面褶皱等缺陷,提高内表面光洁度,避免因后续车削等造成的开裂。

26、5、本发明的电接触金合金厚壁细管材制备方法,包括对冷拉拔后管材进行真空退火,可促进管材周向应力均匀化,具有精度更高、均匀性更好的特点。

27、6、本发明的电接触金合金厚壁细管材制备方法,操作简单,生产效率高,利于推广应用。

28、下面结合附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。



技术特征:

1.一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤一中,所述圆柱形金合金铸锭外径40~60mm,长度80~100mm。

3.根据权利要求1所述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤二中,具体包括:先将表面处理后铸锭于t热锻温度条件下加热后沿长度方向墩粗至40~50mm,然后90°翻转,沿圆周方向锻造拔长至80~110mm,将拔长后料件于t热锻温度条件下保温后重复上述墩粗和拔长,得到直径25~35mm的圆棒,将所述圆棒经孔径22~32mm锻模锻造、精整调直和冷却,得到金合金棒坯。

4.根据权利要求3所述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,t热锻=700℃,加热时间为1.5h,保温时间为0.5h。

5.根据权利要求1所述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤三中,所述车削去除表面氧化层和折叠的车削厚度为1.0~1.5mm;步骤三中整平后定中心孔和车削去除表面氧化层和折叠之间还包括按照预设长度进行截取,所述预设长度为120~180mm;步骤四中,退火处理的温度为700℃,退火处理的时间为1h。

6.根据权利要求1所述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤五中,所述车削的厚度为0.5mm;步骤五中,所述镗孔后金合金管坯尺寸:外径18~28mm,内径10~15mm,长度120~180mm。

7.根据权利要求1所述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤六中,具体包括:以弹簧钢作为芯棒,以变压器油作为润滑油,以铜管材作为顶杆,按照外径每道次减径2mm,壁厚每道次减壁0.5~0.6mm进行旋锻,得到外径12~14mm,内径7~8mm的旋锻后管材。

8.根据权利要求1所述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤七中,所述中间退火处理温度为650℃,时间为1h;步骤七中,冷轧加工过程中,外径每道次减径1.3~2.0mm,壁厚每道次减壁0.2~0.5mm;步骤七中,所述冷轧加工后管材尺寸:外径5.0~5.5mm,内径3.0~4.0mm。

9.根据权利要求1所述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤八中,所述加热退火处理温度为650℃,时间为1h;步骤八中,所述冷拉拔加工过程中,外径每道次减1.0~1.5mm,壁厚每道次减0.1~0.15mm;步骤八中,所述冷拉拔后管材尺寸:外径2.5~4.0mm,内径1.2~2.0mm。

10.根据权利要求1所述的一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,其特征在于,步骤九中,所述真空退火温度320℃,加热时间为1h。


技术总结
本发明公开了一种电接触金合金厚壁细管材制备方法,包括:将圆柱形金合金铸锭进行表面处理和热锻造后去除两端缩孔、表面氧化层和折叠,然后经打孔、退火和镗孔后用旋锻机进行冷加工和中间退火处理,再经多道次冷轧加工,得到冷轧加工后管材,将冷轧加工后管材经加热退火处理和用游动芯头进行多道次冷拉拔加工,得到冷拉拔后管材,将冷拉拔后管材进行真空退火,得到电接触金合金厚壁细管材。本发明的方法可有效避免现有方法制备所得的金合金厚壁细管材组织性能不均匀和机加工开裂等缺陷,具有成品组织性能均匀、内表面光洁度高和生产效率高的特点。

技术研发人员:周龙海,陈昊,何兴群,孟志军,余建军,马晓东,李旭
受保护的技术使用者:西安诺博尔稀贵金属材料股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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