自力型觸指用高強高導(dǎo)銅合金帶材制備加工技術(shù)研究.pdf

1、隨著大型水電工程、城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造及西電東送等重大工程建設(shè)項目的實施，我國電力行業(yè)得到迅速發(fā)展。電力行業(yè)的發(fā)展為高壓開關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供了機遇，同時對其產(chǎn)品也提出了更高要求：對產(chǎn)品的電壓等級要求不斷提高，從高壓(100kV-300kV)，到超高壓(750kV-1000kV)乃至特高壓(1000kV以上)；同時對其穩(wěn)定可靠性、環(huán)境適應(yīng)性和使用壽命提出更高要求。觸頭/觸指是高壓隔離開關(guān)的關(guān)鍵部件，關(guān)鍵部件的性能和壽命決定了高壓開關(guān)整體產(chǎn)品的品質(zhì)和

2、壽命，進而決定著高壓輸變電網(wǎng)的安全運行。隨著輸變電線路電壓等級的提高，輸送容量的加大，對關(guān)鍵部件的材料、結(jié)構(gòu)和成形工藝提出了更高要求。
　　本文以高壓隔離開關(guān)自力型觸指用高強高導(dǎo)銅合金及其型材制備加工技術(shù)為研究對象，通過相關(guān)試驗研究，嘗試開發(fā)一種滿足高壓開關(guān)自力型觸指服役條件的高強高導(dǎo)Cu-Cr合金及其帶材制備加工技術(shù)。采用四種不同的工藝方案進行對比研究，獲得了適用于中小批量生產(chǎn)，且滿足自力型觸指工況要求的Cu-Cr合金帶材新型制

3、備工藝；基于新型制備工藝進行時效工藝參數(shù)的確定；對新型制備工藝條件下，自力型觸指用 Cu-Cr合金帶材進行成形性能試驗并開發(fā)專用成形模具。利用OLYMPUS(PMG3型)倒置式光學(xué)金相顯微鏡進行組織觀察，利用透射電子顯微鏡（TEM）進行微觀組織觀察和分析。旨在為適用于中小批量生產(chǎn)的高壓隔離開關(guān)自力型觸指用Cu-Cr合金帶材的制備工藝及其時效工藝參數(shù)的制定提供理論依據(jù)。
　　主要得出以下結(jié)論：
　　1．基于 Cu-Cr合金的相

4、關(guān)制備工藝和性能要求，結(jié)合銅合金板帶的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，提出四種工藝方案。方案一：鑄坯熱變形——固溶處理（（990±10）℃×1h+水冷）——冷變形——時效處理。方案二：鑄坯熱變形（水冷）——冷變形——時效處理。方案三：鑄坯熱變形——固溶處理（（990±10）℃×1h+空冷）——二次熱變形——冷變形——時效處理。方案四：鑄坯熱變形——固溶處理（（990±10）℃×1h+水冷）——二次熱變形——冷變形——時效處理。
　　2．對四種方案進

5、行不同工藝參數(shù)下的試驗研究，結(jié)果表明：
　?。?）四種方案制備加工的 Cu-Cr合金帶材均能滿足自力型觸指的性能要求：硬度大于110.0HB，導(dǎo)電率高于80.0％IACS。（2）方案一整體性能最佳，但因帶材的固溶處理難度較大，因此不適合中小批量的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。（3）方案二具有工序少、流程短的特點，成形性能研究和用戶使用報告表明，該方案滿足使用要求。因此，方案二是低成本生產(chǎn)自力型觸指用 Cu-Cr合金帶材的最佳選擇。（4）方案三和方案

6、四，具有產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的可行性，但同方案二相比，工序較多，成本增加，同時方案三同方案四相比，成本基本一致的前提下，可獲得更好的綜合性能。因此，在成本允許的前提下，方案三是產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)綜合性能優(yōu)良的自力型觸指用Cu-Cr合金帶材的最佳選擇。
　　3．采用方案二進行 Cu-Cr合金帶材生產(chǎn)時，建議選擇時效工藝參數(shù)為溫度430~460℃，時間4h。采用方案三進行Cu-Cr合金帶材生產(chǎn)時，建議選擇時效工藝參數(shù)為溫度430~460℃，時間4h。<