一种变压器用铜编织金属线软连接件的金属加工工艺的制作方法

本发明属于材料加工
技术领域：
，具体是涉及一种变压器用铜编织金属线软连接件的金属加工工艺。
背景技术：
：铁路运输是我国经济运行的大动脉，在我国交通体系中占有重要的地位。随着国民经济的迅速发展，我国铁路加快了以高速、重载、安全为主题的发展步伐。但行车安全是铁路运输的永恒主题，铁路提速后对机车的安全性提出了更高更严的要求，变压器是牵引电力机车的心脏部分，它的好坏直接影响到牵引电力机车的行车安全。变压器是交流电力机车上的一个重要部件，用来把接触网上取得的25kv高电压变换为供给牵引电力机车电动机及其他电机、电器工作所适合的电压，其工作原理与普通电力变压器相同，变压器安装在交流馈电的牵引电力机车动车上，把馈电电源变换为适当的主电路电源和辅助电路电源牵引电力机车变压器中，需要用到铜编织线软连接件作为接地线，其一般结构为：在一段铜编织线两端，焊接铜排，其性能要求为：导电性能好，可吸收震动，可承受一定拉力和扭力。但铜编织线为多股铜线编织而成，下料后，两头往往呈松散状态，难以直接与铜排进行焊接。现有技术缺点：1、导电性相对较差：在铜排和铜编织线中间多了铜管，电阻增加，导电性降低；2、配件多：一个铜编织线需要增加两个铜管；3、工序复杂：需要对铜管先进性热处理，再套在铜编织线两端，再压接之后，才能焊接铜排；4、成本较高；5、生产效率较低。所以，本发明设计了一种变压器用铜编织金属线软连接件的金属加工工艺。技术实现要素：针对上述存在的问题，本发明提供了一种变压器用铜编织金属线软连接件的金属加工工艺。本发明的技术方案是：一种变压器用铜编织金属线软连接件的金属加工工艺，主要包括以下步骤：s1：铜丝制备按照98.9-99.9％cu、0-1％ag、余量为不可避免杂质的质量百分比配备原材料，将所述原材料置于真空熔炼炉中熔炼得到铜银溶液，将铜银溶液浇注后得到多个铜铸锭，将所述多个铜铸锭均加工成直径为30±2mm的铜棒，将所述多个铜棒经过多道次拉拔，保证每道次拉拔后铜棒的变形量在8-10％，直至得到0.2-0.4mm的多股铜丝，在每道次拉拔后对铜丝进行退火热处理，消除由拉拔引起的加工应变，对最后得到的多股铜丝进行老化热处理，使多股铜丝中银颗粒分散均匀；s2：铜编织线制备取25-35根s1得到的铜丝在编织机上编织成1.0-1.2cm宽度的编织线，利用超声清洗烘干机将所述编织线上粘附的灰尘和油污清洗干净并烘干，得到铜编织线；s3：铜编织线处理将s2得到的铜编织线进行校型折弯，用固型模具将校型折弯后的铜编织线包裹固定，将铜编织线两端分别置于热压剪切装置中，在热压装置中将铜编织线两端热压成呈长方体形状的块状体，待块状体冷却后用剪切装置将块状体远端的铜编织线剪切，打磨块状体剪切面光滑无毛刺，拆除固型模具得到铜编织连接线；s4：焊接通过水切割、冲剪线或激光切割的落料方法切割得到两个相同的铜板，将s3得到的铜编织连接线两端分别与两块铜排一端焊接，并在两个铜排的另一端分别开设贯穿孔，得到铜编织线连接件；s5：焊接后处理测量s4得到铜编织连接件的铜编织线弯曲度并进行调整，在铜编织线上缠绕绝缘材料，得到铜编织线软连接件。进一步地，所述s1中，原材料真空熔炼具体工艺为：先用99.9％除毒的氦气吹洗真空熔炼炉，然后保持氦气氛围，将纯度99.9％的无氧铜板和纯度99.9％的银颗粒按照上述质量备份比加入至真空熔炼炉中，无氧铜板在真空熔炼炉底部，银颗粒在无氧铜板的上方，先控制真空熔炼炉升温至850-900℃进行原料材料预热，预热后抽真空熔炼炉中真空度至3.6-6.2pa，然后以10℃/min的升温速率将真空熔炼炉内温度升高至1180-1220℃进行熔炼，熔炼时间20-30min，熔炼过程中持续进行电磁搅拌，得到均匀的铜银溶液，加入少量的银可以提高铜丝的导电性能。进一步地，所述s1中，所述退火热处理的具体工艺为：将多道次拉拔后的铜丝间隔3-5mm装入退火炉中，在氦气氛围下升高退火炉温度至250-420℃后自然冷却，完成退火热处理，退火热处理是为了消除拉拔引起的铜丝加工应变。进一步地，所述s1中，所述老化热处理的具体工艺为：将s1中最后得到的铜丝间隔3-5mm装入退火炉中，在氦气氛围下升高退火炉温度至270-440℃，保温9-10h，冷却后完成老化热处理，老化热处理是为了使铜丝中银颗粒分散均匀，提高导电性能。进一步地，s2中，所述编织线的编织角度为60-75°，得到铜编织线的铜丝之间间隔缝隙小、密度高。进一步地，所述s3中，对拆除固型模具得到铜编织连接线进行退火热处理，消除因校型折弯引起的铜编织连接线内应力。进一步地，所述s4中，所述铜编织连接线与铜排焊接的具体工艺为：根据初次焊接变形量计算获得焊接后铜编织连接线的变形量，根据变形量调整焊接夹具的角度对铜编织连接线的变形量进行反向补偿，在铜编织连接线与铜排之间填充agcu28焊料，预热铜编织连接线与铜排后进行焊接，最大程度消除了因焊接引起的铜编织软连接件的形变。本发明的有益效果是：本发明提供的一种变压器用铜编织金属线软连接件的金属加工工艺，相较于现有技术具有以下优点：1、尤其适用于牵引电力机车变压器用接地铜编织线软连接件的加工；2、采用热压成型方法，使一层或多层叠加后的铜编织线两端分别热压成一个长方体形状的块状，取消铜管这一中间工件的使用，使铜编织线可直接与铜排焊接；3、通过反向补偿的方法消除焊接过程中引起的铜编织线软连接件的形变，避免了后期加工处理的步骤，延长了铜编织线软连接件的使用寿命；4、成本降低，效率提高，导电性能提高。附图说明图1是本发明制备得到的铜编织线软连接件结构示意图。其中，1-铜编织线连接件、2-铜排、21-贯穿孔、3-绝缘材料。具体实施方式为便于对本发明技术方案的理解，下面结合附图1和具体实施例对本发明做进一步的解释说明，实施例并不构成对发明保护范围的限定。实施例1：一种变压器用铜编织金属线软连接件的金属加工工艺，主要包括以下步骤：s1：铜丝制备按照98.9％cu、1％ag、余量为不可避免杂质的质量百分比配备原材料，将原材料置于真空熔炼炉中熔炼得到铜银溶液，原材料真空熔炼具体工艺为：先用99.9％除毒的氦气吹洗真空熔炼炉，然后保持氦气氛围，将纯度99.9％的无氧铜板和纯度99.9％的银颗粒按照上述质量备份比加入至真空熔炼炉中，无氧铜板在真空熔炼炉底部，银颗粒在无氧铜板的上方，先控制真空熔炼炉升温至900℃进行原料材料预热，预热后抽真空熔炼炉中真空度至6.2pa，然后以10℃/min的升温速率将真空熔炼炉内温度升高至1220℃进行熔炼，熔炼时间30min，熔炼过程中持续进行电磁搅拌，得到均匀的铜银溶液；将铜银溶液浇注后得到多个铜铸锭，将多个铜铸锭均加工成直径为30±2mm的铜棒，将多个铜棒经过多道次拉拔，保证每道次拉拔后铜棒的变形量在10％，直至得到0.4mm的多股铜丝，在每道次拉拔后对铜丝进行退火热处理，消除由拉拔引起的加工应变，退火热处理的具体工艺为：将多道次拉拔后的铜丝间隔5mm装入退火炉中，在氦气氛围下升高退火炉温度至420℃后自然冷却，完成退火热处理，对最后得到的多股铜丝进行老化热处理，使多股铜丝中银颗粒分散均匀，老化热处理的具体工艺为：将s1中最后得到的铜丝间隔5mm装入退火炉中，在氦气氛围下升高退火炉温度至440℃，保温10h，冷却后完成老化热处理；s2：铜编织线制备取25-35根s1得到的铜丝在编织机上编织成1.2cm宽度的编织线，编织线的编织角度为60°，利用超声清洗烘干机将编织线上粘附的灰尘和油污清洗干净并烘干，得到铜编织线；s3：铜编织线处理将s2得到的铜编织线进行校型折弯，用固型模具将校型折弯后的铜编织线包裹固定，将铜编织线两端分别置于热压剪切装置中，在热压装置中将铜编织线两端热压成呈长方体形状的块状体，待块状体冷却后用剪切装置将块状体远端的铜编织线剪切，打磨块状体剪切面光滑无毛刺，拆除固型模具得到铜编织连接线1；s4：焊接通过水切割、冲剪线或激光切割的落料方法切割得到两个相同的铜板2，将s3得到的铜编织连接线1两端分别与两块铜排2一端焊接，铜编织连接线1与铜排2焊接的具体工艺为：在铜编织连接线1与铜排2之间填充agcu28焊料，预热铜编织连接线1与铜排2后进行焊接，并在两个铜排2的另一端分别开设贯穿孔21，得到铜编织线连接件；s5：焊接后处理测量s4得到铜编织连接件的铜编织线弯曲度并进行调整，在铜编织线上缠绕绝缘材料3，得到铜编织线软连接件，如图1所示。实施例2：与实施例1基本相同，不同之处在于：s1：铜丝制备按照99.9％cu、余量为不可避免杂质的质量百分比配备原材料，将原材料置于真空熔炼炉中熔炼得到铜银溶液。实施例3：与实施例1基本相同，不同之处在于：s3：铜编织线处理将s2得到的铜编织线进行校型折弯，用固型模具将校型折弯后的铜编织线包裹固定，将铜编织线两端分别置于热压剪切装置中，在热压装置中将铜编织线两端热压成呈长方体形状的块状体，待块状体冷却后用剪切装置将块状体远端的铜编织线剪切，打磨块状体剪切面光滑无毛刺，拆除固型模具得到铜编织连接线1，对拆除固型模具得到铜编织连接线1进行退火热处理，消除因校型折弯引起的铜编织连接线1内应力。实施例4：与实施例1基本相同，不同之处在于：s4：焊接铜编织连接线1与铜排2焊接的具体工艺为：根据初次焊接变形量计算获得焊接后铜编织连接线1的变形量，根据变形量调整焊接夹具的角度对铜编织连接线1的变形量进行反向补偿，在铜编织连接线1与铜排2之间填充agcu28焊料，预热铜编织连接线1与铜排2后进行焊接。实验例1：研究ag对铜编织线软连接件导电性能的影响分别对实施例1、实施例2分别得到的铜编织线软连接件的导电性能进行测试分析，测试结果如表1所示，表1铜编织线软连接件导电性能测试结果表结论：在铜编织线中加入银可以较大幅度提升铜编织线的导电率。实验例2：研究反向补偿对焊接后铜编织线软连接件的形变影响分别利用实施例1、实施例4提供的焊接方法对铜编织连接线1和铜排2进行焊接，对焊接得到的铜编织线软连接件进行形变测量，测量结果如表2所示，表2铜编织线软连接件形变测量结果表组别实施例1实施例4焊接方法直接焊接反向补偿形变后焊接形变量/％3.10.2结论：根据直接焊接后铜编织连接线形变量调整焊接夹具角度，从而消除焊接引起的形变量可以很大程度上避免焊接对焊接后铜编织线软连接件的形变影响。当前第1页12