銅母線

傳統(tǒng)銅母線生產(chǎn)一般采用“壓扁一拉拔一退火"工藝。該方法主要有以下缺點(diǎn)：

1．產(chǎn)品表面易產(chǎn)生毛刺、翹皮、麻坑，容易造成變壓器繞組的絕緣擊穿。

2．產(chǎn)品的電阻率和機(jī)械性能不均勻，較難滿足變壓器、電機(jī)等阻抗匹配的要求。

3．寬厚比大于10和斷面積大的銅母線生產(chǎn)十分困難。

4．生產(chǎn)的裸線如果表面處理不得當(dāng)，扁線表面的潤(rùn)滑劑殘留影響漆膜的附著質(zhì)量。

5．根據(jù)不同的產(chǎn)品需要配備不同規(guī)格的坯料，原材料準(zhǔn)備復(fù)雜。

6．必須有退火工序，耗電量大，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，設(shè)備占地面積大。

7．生產(chǎn)工序多，周期長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，設(shè)備陳舊很難作到文明生產(chǎn)。

8．扁線拉拔過程中潤(rùn)滑液受熱揮發(fā)產(chǎn)生刺激氣味，影響操作工人的身體健康，而且潤(rùn)滑液需要處理才能排放，否則造成環(huán)境污染。

由連續(xù)擠壓變形原理和工藝可以看出，連續(xù)擠壓與傳統(tǒng)工藝相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.成形過程為熱擠壓塑性成型，可消除原材料表面缺陷及機(jī)械損傷對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，產(chǎn)品表面不會(huì)產(chǎn)生傳統(tǒng)工藝方法極易出現(xiàn)的翹皮、毛刺等缺陷，使得銅母線具有良好的表面質(zhì)量。

2銅母線連續(xù)擠壓時(shí)，銅坯料在擠壓?？谇疤幱诟邷亍⒏邏旱娜驂簯?yīng)力條件下，銅桿的原始內(nèi)部鑄造缺陷如氣孔、縮松等可以在連續(xù)擠壓過程中被消除，而不會(huì)像拉拔工序那樣，由于其軸向拉應(yīng)力的作用，會(huì)使橫向缺陷發(fā)牛擴(kuò)展。所生產(chǎn)的銅母線可獲得優(yōu)良的性能.

3由于連續(xù)擠壓的特殊的熱變形過程，使得所生產(chǎn)的銅母線具有很細(xì)的晶粒度，內(nèi)部組織致密。

4．省去了退火工序，不僅可以節(jié)省電能而且徹底避免了退火過程中因爐溫不均勻而導(dǎo)致的產(chǎn)品性能變化，可保證產(chǎn)品的性能沿整個(gè)長(zhǎng)度均勻一致，容易滿足變壓器、電機(jī)等的阻抗匹配的要求。

5．優(yōu)化的模具材料和結(jié)構(gòu)可保證產(chǎn)品具有較高的尺寸精度，不僅可以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)和IEC標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且保證了同批產(chǎn)品具有相同的尺寸和性能。

6．由于取消了退火工序，明顯縮短了生產(chǎn)周期。

7．生產(chǎn)過程中不會(huì)產(chǎn)生任何環(huán)境污染。

8．整條生產(chǎn)線采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，使得生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自動(dòng)化，提高了生產(chǎn)線運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，極大降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

銅母線是銅加工材中的一個(gè)主要品種。銅母線具有較高的機(jī)械性能，良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，優(yōu)良的抗腐蝕性、電鍍性、釬焊性，美觀漂亮的金屬光澤及良好的成形加工性能等，因此用它制作的各種輸變電、電器裝備等在電力領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。近年來隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，我國銅母線產(chǎn)量和消費(fèi)量也大幅度提高，同時(shí)對(duì)銅母線的質(zhì)量要求也在不斷提高。

銅母線表面質(zhì)量可分為表面光潔、表面平整和表面缺陷三個(gè)主要方面，它與銅屬性、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)管理和生產(chǎn)環(huán)境密不可分。

1、銅母線表面光潔的影響因素

相對(duì)于其它金屬而言，銅具有良好的耐腐蝕性，但在高溫、潮濕、酸霧等環(huán)境中仍會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，導(dǎo)致表面變色。在銅母線生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)過程中，不同程度地存在這些不利環(huán)境條件，會(huì)對(duì)表面質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。

2、溫度

在大氣環(huán)境中，銅在室溫下便會(huì)發(fā)生緩慢氧化；溫度升高到一百攝氏度時(shí)，開始生成黑色氧化銅，氧化速度與時(shí)間的對(duì)數(shù)呈正比；當(dāng)溫度升高到185攝氏度時(shí)，氧化速度顯著提高，溫度升高到400攝氏度以上時(shí)，氧化速度更快，呈拋物線狀升高。

3、濕度

在潮濕環(huán)境中，由于有水汽存在，導(dǎo)致銅母線表面腐蝕或氧化。在溫度一定時(shí)，氧化膜生長(zhǎng)速度隨濕度增高而加大。

4、拉伸加工工藝潤(rùn)滑劑因素

工藝潤(rùn)滑劑的作用一是減少摩擦，二是確保和改善加工材的表面質(zhì)量，三是防止金屬粘焊在模具上，四是冷卻降溫作用。銅母線拉伸加工過程中殘存在銅母線表面上的潤(rùn)滑劑、殘酸、殘水等也會(huì)直接或間接地影響銅母線表面質(zhì)量。較好的潤(rùn)滑劑，其潤(rùn)滑性好，容量殘留在銅母線表面上是銅母線表面產(chǎn)生變色或腐蝕斑痕的根源。

一、確保爐料干燥，加強(qiáng)熔體覆蓋，改進(jìn)鑄造工藝

確保爐料干燥可以防止?fàn)t料中的水分與銅反應(yīng)形成氧化物夾雜和吸入氫氣；加強(qiáng)熔體覆蓋可以防止熔體吸氣和氧化，從而杜絕銅母線在熱處理過程中產(chǎn)生“氫病”或“氧病”，引起銅母線表面起皮、氣泡、夾雜、等表面缺陷；鑄造工藝合理不僅可以最大限度地提高生產(chǎn)效率，而且可以減少疏松、裂紋、晶粒粗大和組織偏析等缺陷，從而可以減少銅母線表面裂紋、空洞、表面粗糙等，改善銅母線表面質(zhì)量。

二、加強(qiáng)生產(chǎn)工藝過程控制和生產(chǎn)管理

為了減少銅母線表面缺陷，加強(qiáng)工藝過程控制和生產(chǎn)管理很重要。

三、銅母線坯酸洗

銅錠經(jīng)加熱擠壓變形成銅母線坯后，因?yàn)榧訜崾广~母線坯表面存在許多氧化銅，要通過酸洗工序才能去除。

四、熱擠壓模、拉伸模的優(yōu)化選擇及合理使用

銅熱擠壓模是在惡劣的高溫條件下工作，一般使用兼具陶瓷特性（硬度大、耐磨性、耐高溫、抗氧化、抗腐蝕）和金屬特性（高韌性、可塑性）的金屬陶瓷模。

拉伸模要使用含有碳化鎢和鈷元素的硬質(zhì)合金材料制作。拉伸模潤(rùn)滑錐、工作帶、定徑帶、出口錐的優(yōu)化設(shè)計(jì)，拉伸模內(nèi)孔光亮拋光，拉伸工藝的合理按排，使拉伸后的銅母線表面呈良好的光潔、平整狀態(tài)。

四、模具拉伸用工藝潤(rùn)滑劑

工藝潤(rùn)滑劑按聚合狀態(tài)可分為三類：一是全油和混合油；二是水基型乳化液；三是固體潤(rùn)滑劑。國內(nèi)銅加工行業(yè)的銅母線生產(chǎn)企業(yè)，使用比較成功的是采用水基型乳化液作工藝潤(rùn)滑劑。它既具有油的潤(rùn)滑性和穩(wěn)定性，又具有水的冷卻性和清洗性，且價(jià)格低，使用方便。在實(shí)際生產(chǎn)中，最好要購買專業(yè)廠家配置生產(chǎn)的潤(rùn)滑劑；由于潤(rùn)滑劑中含有大量的水，時(shí)間長(zhǎng)易變質(zhì)，在使用過程中要注意維護(hù)和監(jiān)測(cè)，按規(guī)定要定期更換。

五、拉伸、矯直、剪切過程的表面保護(hù)

經(jīng)酸洗后的銅擠壓坯用模具拉伸，為了保護(hù)拉伸后光亮的表面不在矯直、剪切生產(chǎn)過程或吊裝搬運(yùn)過程劃傷、碰傷、摩傷，將拉伸后的銅母線平擺在干凈的麻袋上，每層都在頭、中、尾三部份隔開。

1　總則

2　術(shù)語

3　基本規(guī)定

4　原材料

4.1　一般規(guī)定

4.2　硬性銅母線材料

4.3　軟性銅母線材料

4.4　焊接材料

4.5　母線固定材料及其他輔助材料

5　加工

5.1　一般規(guī)定

5.2　下料

5.3　矯正與冷彎

5.4　焊接坡口

5.5　制孔與搪錫

5.6　銅母線伸縮節(jié)

5.7　零（部）件

6　焊接

6.1　一般規(guī)定

6.2　氣焊

6.3　氬弧焊

6.4　埋弧焊

6.5　焊條電弧焊

6.6　碳弧焊

6.7　等離子弧焊

6.8　焊接質(zhì)量檢驗(yàn)

7　現(xiàn)場(chǎng)安裝

7.1　一般規(guī)定

7.2　基礎(chǔ)驗(yàn)收

7.3　支撐系統(tǒng)安裝

7.4　運(yùn)輸與存放

7.5　銅母線安裝

8　工程驗(yàn)收

8.1　一般規(guī)定

8.2　短路通電測(cè)試

8.3　質(zhì)量檢查與驗(yàn)收

附錄A　銅母線接頭形式及坡口尺寸

附錄B　銅母線焊接工藝評(píng)定報(bào)告及指導(dǎo)書的格式

附錄C　銅母線壓接面檢查方法及合格標(biāo)準(zhǔn)

附錄D　銅母線焊接工程質(zhì)量檢驗(yàn)記錄及評(píng)定表格

附錄E　銅母線焊接安裝工程質(zhì)量驗(yàn)收記錄匯總表

本規(guī)范用詞說明

引用標(biāo)準(zhǔn)名錄

附：條文說明

《中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):銅母線焊接施工及驗(yàn)收規(guī)范(YS 5426-2014)》共分8章和5個(gè)附錄，主要技術(shù)內(nèi)容包括：總則、術(shù)語、基本規(guī)定、原材料、加工、焊接、現(xiàn)場(chǎng)安裝、工程驗(yàn)收等。本規(guī)范中以黑體字標(biāo)志的條文為強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行。本規(guī)范由工業(yè)和信息化部負(fù)責(zé)管理和對(duì)強(qiáng)制性條文的解釋，由中國有色金屬工業(yè)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范管理處負(fù)責(zé)日常管理工作，由中國十五冶金建設(shè)集團(tuán)有限公司負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。