【技术领域】
本发明属于铜合金加工领域，涉及一种电气化铁道用铜锡合金接触线及其连续制造方法。
背景技术：
电气化铁道用铜锡合金接触线产品是高速电气化铁道牵引系统的重要组成部分，铜锡合金接触线是一种传输电的裸线线缆，通过受电弓将电流传输给用电设备。在铜锡合金接触线产品的生产过程中，为保证产品加工的连续性，所用铜锡合金接触线的线坯接续是关键。
然后接续的主要手段位焊接，铜锡合金挤压杆的焊接目前普遍采用闪光对焊的方式。首先使两工作断面轻微接触，形成大量接触点，在电流通过时，接触点熔化成为连接两端面的液体金属过梁。由于液体过梁中的电流密度极高，使过梁中的液体金属蒸发、过梁爆破。随着动夹钳的缓慢推进，过梁也不断产生与爆破。在蒸气压力和电磁力的作用下，液态金属微粒不断从接口间喷射出来。形成火花急流-闪光。在闪光阶段结束时，立即对工件施加足够的顶端压力，密封工件端面的间隙和液体金属过梁爆破后留下的火口，同时挤出端面的液态金属及氧化夹杂物，使洁净的塑性金属紧密接触，并使接头区产生一定的塑性变形，以促进再结晶的进行、形成共同晶粒、获得牢固的接头。
由于金属锡较为活泼，高温条件下暴露在大气中，易形成粉末状二氧化锡。铜锡合金锡元素含量过高，在闪光对焊过程中易出现接头处蓬松、掉渣等现象，严重影响接头质量，减小接续一次成功率，大大降低生产效率；铜锡合金锡元素含量过低会导致铜锡合金力学性能下降，所生产的铜锡合金接触线抗拉强度不能满足电气化铁道用铜锡合金接触线要求。所以，铜锡合金锡元素含量直接影响到铜锡合金挤压杆接续质量，进而影响产品生产效率和产品质量。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种电气化铁道用铜锡合金接触线及其连续制造方法，通过控制铜锡合金种锡元素含量，改善铜锡合金接触线挤压杆接续制造方法。
本发明目的是通过以下技术方案来实现的：
一种电气化铁道用铜锡合金接触线，所述的铜锡合金接触线为铜锡合金；其中，锡的质量百分比例为0.195～0.435％，铜的质量百分数为99.515～99.755％，杂质质量百分数不大于0.05％；不同加工标称截面的铜锡合金接触线，控制不同锡元素含量范围。
作为本发明的进一步改进，加工标称截面为85mm2铜锡合金接触线，所述的铜锡合金中各组分质量百分数为0.195～0.315％锡、99.635～99.755％铜及0～0.05％杂质；
加工标称截面为110mm2铜锡合金接触线，所述的铜锡合金中各组分质量百分数为0.205～0.355％锡、99.595～99.745％铜及0～0.05％杂质；
加工标称截面为120mm2铜锡合金接触线，所述的铜锡合金中各组分质量百分数为0.215～0.385％锡、99.565～99.735％铜及0～0.05％杂质；
加工标称截面为150mm2铜锡合金接触线，所述的铜锡合金中各组分质量百分数为0.225～0.435％锡、99.515～99.725％铜及0～0.05％杂质。
一种电气化铁道用铜锡合金接触线的连续制造方法，包括以下步骤：
首先将阴极铜作原料加入上引炉中熔化，再将按金属锡加入到铜液中，用石墨棒搅拌使合金成分均匀后开始上引坯杆；再将上引出的含锡的合金上引杆送入连续挤压机，制成20mm的挤压杆，而后将挤压杆端部与拉拔机放线架挤压杆尾部采用闪光对焊进行接续，对接续处进行标记，待由接续处挤压杆制成铜锡合金接触线成品裁剪，继续拉拔制成铜锡合金接触线成品。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
本发明的电气化铁道用铜锡合金接触线的合金中，锡的质量百分比例从原来的0.15～0.55％通过优选为0.195～0.435％，铜的质量百分数为99.515～99.755％，杂质质量百分数不大于0.05％。通过在原有的范围内选择合适的锡含量区间，使得制成的铜锡合金挤压杆能够进行闪光对焊，进而实现连续化生产。并且制备的闪光对焊铜锡合金接触线满足电气化铁道用的理化性能要求，产品生产效率提高的同时，产品质量不受影响，满足tb/t2809-2005《电气化铁道用铜及铜合金接触线》规定。
进一步，针对不同型号铜锡合金接触线生产用铜锡合金挤压杆，控制不同锡元素含量范围，控制挤压杆接续一次成功率和接续稳定性，保证铜锡合金接触线生产连续性和生产效率。
本发明的连续制造方法，通过精细化控制不同型号铜锡合金接触线中锡元素，提高铜锡合金挤压杆接续质量和一次成功率，生产过程中采用闪光对焊的方式对铜锡合金原料杆进行接续，保证铜锡合金接触线生产连续性和生产效率。
【具体实施方式】
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围：
实施例1
本发明首先将高纯阴极铜(占总量的99.755％)作原料加入上引炉中熔化，然后按照生产工艺，再将按重量比为0.195％的金属锡加入到铜液中，用石墨棒搅拌使合金成分均匀后开始上引坯杆。再将上引出的含锡的合金上引杆送入连续挤压机制成20mm的挤压杆，而后将挤压杆端部与拉拔机放线架挤压杆尾部用闪光对焊进行接续，对接续处进行标记，待由接续处挤压杆制成铜锡合金接触线成品裁剪，继续拉拔制成85mm2铜锡合金接触线成品。
实施例2
本发明首先将高纯阴极铜(占总量的99.745％)作原料加入上引炉中熔化，然后按照生产工艺，再将按重量比为0.205％的金属锡加入到铜液中，用石墨棒搅拌使合金成分均匀后开始上引坯杆。再将上引出的含锡的合金上引杆送入连续挤压机制成20mm的挤压杆，而后将挤压杆端部与拉拔机放线架挤压杆尾部用闪光对焊进行接续，对接续处进行标记，待由接续处挤压杆制成铜锡合金接触线成品裁剪，继续拉拔制成110mm2铜锡合金接触线成品。
实施例3
本发明首先将高纯阴极铜(占总量的99.735％)作原料加入上引炉中熔化，然后按照生产工艺，再将按重量比为0.215％的金属锡加入到铜液中，用石墨棒搅拌使合金成分均匀后开始上引坯杆。再将上引出的含锡的合金上引杆送入连续挤压机制成20mm的挤压杆，而后将挤压杆端部与拉拔机放线架挤压杆尾部用闪光对焊进行接续，对接续处进行标记，待由接续处挤压杆制成铜锡合金接触线成品裁剪，继续拉拔制成120mm2铜锡合金接触线成品。
实施例4
本发明首先将高纯阴极铜(占总量的99.725％)作原料加入上引炉中熔化，然后按照生产工艺，再将重量比为0.225％的金属锡加入到铜液中，用石墨棒搅拌使合金成分均匀后开始上引坯杆。再将上引出的含锡的合金上引杆送入连续挤压机制成30mm的挤压杆，而后将坯杆端部与拉拔机放线架挤压杆尾部用闪光对焊进行接续，对接续处进行标记，待由接续处挤压杆制成铜锡合金接触线成品裁剪，继续拉拔制成150mm2铜锡合金接触线成品。
以下给出其他合金组成的实施例，其制备方法和实施例4相同。
验证试验：
在本发明锡元素含量范围内生产cts120铜锡合金接触线用挤压杆两端焊接过程中无明显掉渣现象；焊接后接头处呈现莲花状，接头处组织紧密，无疏松掉渣、脱落现象；无接头cts120铜锡合金接触线用挤压杆拉断力不小于95kn，焊接后接头处拉断力不小于无接头铜锡合金挤压杆的90％，设备连续拉拔过程中拉力为30kn，满足生产连续性要求。
无接头cts120铜锡合金接触线用经连续拉拔后的铜锡合金接触线成品抗拉强度450mpa，焊接后接头处cts120铜锡合金接触线用经连续拉拔后的铜锡合金接触线成品抗拉强度440mpa。tb/t2809-2005《电气化铁道用铜及铜合金接触线》规定，cts120铜锡合金接触线抗拉强度不小于420mpa，我公司生产的cts120铜锡合金接触线符合tb/t2809-2005的规定。(注：此焊接过程只针对解决连续生产的接续问题，拉拔至成品时需将此焊接段进行裁剪，保证电气化铁道用铜及铜合金接触线的成品质量)
以上，仅为本发明的较佳实施例，并非仅限于本发明的实施范围，凡依本发明专利范围的内容所做的等效变化和修饰，都应为本发明的技术范畴。