專利名稱：：銅包覆鋼電力車架空線及其制造方法
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：本發(fā)明有關以鋼線為芯材，其周圍以銅或銅合金包覆的銅包覆鋼電力車架空線及其制造方法，尤其關于具有高導電率及高強度的同時，其耐磨耗性優(yōu)良，磨耗極限易檢測的銅包覆鋼電力車架空線及其制造法。鐵路用電力車架空線通常使銅線及銅合金線制成。對該電力車架空線要求電導率及強度高，及耐磨耗性優(yōu)良等，但近年來，還要求進一步提高電力車架空線強度。這和對電力車高速行駛的車速要求頗高有關，為使電力車高速化，必須提高電力車架空線的波動傳播速度。該場合，波動傳播速度C可用下式C=T/&rho;]]>表示，其中，T為架空線張力，ρ為電力車架空線的線密度(每單位長度的重量)。從該式可明了，為提高波動傳播速度C，即必需加大張力T，或使線密度ρ變小。為此，提議可用鋁包覆鋼線并進行壓接成為鋁復合電力車架空線，以此使線密度ρ小，來提高傳播速度C。此外，提議制成使強度比銅高的鐵系材料和銅系材料復合的電力車架空線，通過提高電力車架空線的強度以提高架線張力T，以便提高傳播速度C(參照日本專利申請?zhí)毓?3-122786號)。然而，這些現(xiàn)有的電力車架空線有下述缺點。首先，在用鋁復合的電力車架空線中，因電力車架空線的安裝用連接件是由銅合金制成，存在在作為該安裝用連接件的銅合金與電力車架空線的鋁包覆層接觸而產(chǎn)生接觸腐蝕的問題。為避免該腐蝕，有必要將現(xiàn)在所普遍使用的安裝連接件全部變?yōu)槭乖谂c鋁之間不產(chǎn)生接觸腐蝕的材料，而這在成本上不合適。另一方面，銅包覆鋼電力車架空線，其強度及耐磨耗性有顯著的改善，但因其銅包覆率在45至75%之間甚低的關系，其最大導電率也不到80%的結(jié)果。當電力車行駛在交流區(qū)間時，其導電率如此低亦并無問題，但在直流區(qū)間的場合，導電率低時，即會顯著地降低電流效率的關系，必需要用導電率高的電力車架空線架線。又如前述，當電力車架空線的線徑減少到規(guī)定值時的磨耗極限時需要更換或架設新的線，但為了要檢測出其磨耗極限，例如要在夜間使用光學的線徑測定裝置，以人工測定架線的全長，而且有必要定期實行該項檢測，而該檢測作業(yè)極為復雜。因此，提出了改善該磨耗極限檢測作業(yè)的要求。再者，在鐵系材料和銅系材料的交界處容易發(fā)生腐蝕，也給實用帶來許多不方便。因此，提議在該鐵系材料與銅系材料之間，夾有鉛或錫層等以防止腐蝕，但當存在該中間夾層時，使電力車架空線的強度成問題的同時，同時使制造工程復雜化。本發(fā)明的目的在于提供一種具有高導電率及高強度的同時，可防止材料交界部產(chǎn)生腐蝕，容易檢測其磨耗極限的高導電率銅包覆鋼電車架空線及其制造方法，該方法可降低制造成本。有關本發(fā)明的高導電率銅包覆鋼電力車架空線包括由鋼線所成的芯材，及包覆在該芯材周圍的由銅或銅合金形成的包覆材料層，該包覆材料具有按剖面面積比率計算的75%至90%的包覆率，使上述芯材與上述包覆材料形成金屬結(jié)合。有關本發(fā)明的高導電率銅包覆鋼電力車架空線的制造方法包括如下程序?qū)摼€連續(xù)浸漬于銅或銅合金的熔融液中，使銅或銅合金凝固和附著在上述鋼線周圍，從而獲得銅包覆鋼線，對該銅包覆鋼線，用軋輥孔型(caliberroll)實行第一次熱軋，將經(jīng)此熱軋過線材放在銅或銅合金的熔融液中至少浸漬一次而使銅或銅合金附著凝固以獲得銅包覆鋼線，將此銅包覆鋼線在750℃至850℃進行使壓延比為10至40%的熱壓加工，以及對經(jīng)該熱壓過的線材，實行使剖面減少率為20%以上的冷拉線加工。本發(fā)明的銅包覆電力車架空線，因以鋼線為芯材，故可提高其強度，由此可使電力車行駛速度高速化。又因是由銅或銅合金形成包覆芯材的包覆材料，因此可防止其與銅合金制安裝連接件之間的接觸腐蝕。又因使銅或銅合金包覆材的包覆率為按剖面面積比率75%至90%那樣大，因此，可得到80%IACS以上的極高的導電率。因此，具有可架設在直流區(qū)間的優(yōu)點。再者，由于鋼線芯材與作為其包覆材料的銅或銅合金形成金屬結(jié)合的緣故，可防止在兩者交界部發(fā)生腐蝕。根據(jù)本發(fā)明，可以穩(wěn)定地制造上述高導電率銅包覆鋼電力車架空線，并能使制造成本降低。對附圖的簡單說明圖1為表示電力車架空線的剖面圖。圖2為示意表示磨耗后的電力車架空線的截面圖。圖3為表示浸漬成形(dip-forming)裝置的剖面圖。圖4為對本發(fā)明的規(guī)定條件進行說明的剖面圖。實施例如在圖5中所示，有關本實施例的電力車架空線，在其中心具有由鋼線作成的芯材1，用包覆材3以實質(zhì)上一樣的厚度包覆在該芯材1的周圍。包覆材3是由銅或銅合金構成，在包覆材3的周面，形成有沿電力車架空線的長度方向延伸的一對V字狀的溝4。用安裝用連接件握持該溝4使電力車架空線架空。使用鋼線作為芯材1的理由，是為提高電力車架空線的強度。此外，鋼線具有價廉且容易采購等經(jīng)濟性的優(yōu)點。芯材1可以使用任何種類的鋼，但如果鋼線的強度過高時，會使在制造過程或電力車架空線的架線工程中帶來處理不方便。因此，作為鋼線的材質(zhì)，以使用含碳量0.35%(重量%)以下的鋼線為佳。含碳量超過0.35%(重量)時，鋼線強度過高，在例如所調(diào)浸漬成形法制造復合的過程中，會縮短去皮模具的壽命。由于使用鋼線作為芯材1，使電力車架空線的強度高。由于電力車架空線的強度高，可提高架空線設定張力T。因此，如前所述，可提高波動傳播速度C，有可能使電力車高速化。使用鋼或銅合金作為包覆材3的理由是，可確保對電力車架空線所要求的導電性的同時，可防止其與銅合金制安裝用連接件的接觸腐蝕。在此場合，為避免在直流區(qū)間的電流效率下降，必需使其導電率在80%IACS以上。此外，為實現(xiàn)電力車的高速運行，必使架空線張力在1200kgf以上;為此，有必要在磨耗極限內(nèi)使拉緊負荷在3000kgf，且在其使用開始時的拉緊負荷必需在4500kgf以上。為達到上述目的，有必要使銅包覆銅復合線中的銅或銅合金包覆材料的包覆率為，按剖面面積比率(包覆材料面積相對電力車架空線全體的剖面面積的比率)計算的75%至90%。在銅或銅合金包覆材的包覆率不滿75%時，導電率較高的銅或銅合金部分變少，無法使復合線之導電率為80%以上。另一方面，當包覆率超過90%時，相反地使鋼線芯材部份變少而強度不足，無法得到4500kgf以上的拉緊負荷。此外，由于以往的銅包覆鋼電力車架空線的銅或銅合金包覆材料的包覆率在45%至75%之間，當鋼線芯材暴路，但殘存部分的線徑仍大且尚未達到電力車架空線的磨耗極限。因此，在芯材暴路的狀態(tài)下，仍被繼續(xù)使用。然而，在本發(fā)明中，因銅或銅合金包覆材的包覆率高達75%至90%，當鋼線芯材暴露時，此時殘存部分線徑小，必需要更換架空線。換言之，考慮作為電力車架空線使用時有磨耗的場合，當發(fā)生鋼線芯材暴露時恰好到達其磨耗極限。因此，在本發(fā)明中，檢測鋼線芯材料部分的暴露即檢測其已到達磨耗極限。由于該鋼線的暴露，可用肉眼充分予以發(fā)覺，不必使用以往的光學測定裝置等的大規(guī)模裝置，可顯著提高其作業(yè)性。然而，銅或銅合金包覆材的包覆率超過90%，即無法適用將鋼線暴露作為磨耗極限的指標。為此亦有必要使包覆率在90%以下。再者，由于銅包覆鋼電力車架空線由銅或銅合金的包覆材料3以規(guī)定的包覆率進行包覆，該包覆材3與懸架電力車架空線的安裝用連接件接觸。因此，在其與銅合金制安裝連接件間不會發(fā)生接觸腐蝕。此外，作為芯材1的鋼線，是與作為包覆材3的銅或銅合金進行金屬結(jié)合。因此，在具有該金屬結(jié)合的復合線中，在鋼線與銅或銅合金的界面產(chǎn)生原子擴散而成為極牢固接合。因此，即使例如對該復合線沿其直徑方向加壓縮負荷時，鋼線與銅或銅合金之間，不發(fā)生剝離現(xiàn)象。將此復合線進行拉斷以及使進行彎曲變形時亦如此。因此，如圖2所示，即使當電力車架空線因磨耗而使鋼線芯材1暴露時，不會有水進入銅或銅合金的包覆材3與芯材1的交界處。因此，不會發(fā)生使該交界部被優(yōu)先腐蝕的現(xiàn)象。此外，通過限定包覆率為75%至90%，具有能容易判別是否到達磨耗極限的優(yōu)點。如圖2中所示，即電力車架空線因?qū)щ姽?pantagraph)的滑動接觸的磨耗而使其直徑減少，當其殘存高度H減少至規(guī)定值時有必要進行更換。在該場合，若要掌握電力車架空線的磨耗狀況時，以往是直接測定高度H，或測定其寬度W來推定高度H。因此，作業(yè)員必需使用測定用工具，在電力車架空線的全長范圍測定其H或W，操作極為復雜。然而，在本實施例中，由于使銅的包覆率為75%至90%之間，即當其到達磨耗極限時，使銅包覆的銅電力車架空線的芯材鋼線部分剛好露出，因此，通過目測掌握該鋼線1的暴露，即可容易地判定其磨耗極限?，F(xiàn)將根據(jù)本發(fā)明實施例制造的銅包覆鋼電力車架空線的特性試驗的結(jié)果，與比較例及傳統(tǒng)例的電力車架空線的特性試驗結(jié)果一并進行說明。本發(fā)明實施例的電力車架空線是使用JISG3505所規(guī)定的鋼線作為芯材鋼線，且按下述方法來制造。首先，用浸漬成形法，對該鋼線包覆銅或銅合金，制造成直徑為20mm的鑄造線。此后，將該鑄造線輥軋成其直徑為17mm的線材，再拉伸加工成其直徑為13.1mm的線材之后，加工形成溝。然后，使完工拉伸加工而制成具有圖1所示剖面形狀的電力車架空線，其剖面面積為110mm。對這些電力車架空線的導電率，張緊負荷，磨耗極限負荷，磨耗極限導體電阻，架空線張力及波傳播速度進行了測定，現(xiàn)將測定結(jié)果表示在表1中。此外，通過改變在溶液中浸漬時間來制造由表1所示的具有各種包覆率的電力車架空線。傳統(tǒng)的例子都是有關純銅電力車架空線的特性。表1實施例W1實施例W2實施例W3傳統(tǒng)例W1銅包覆率788085純銅線(體積%)導電率80.482.186.799.2(%IACS)張緊負荷5040489045004000(kgf)磨耗極限負荷3350325030002380(kgf)磨耗極限0.3450.3360.3170.251導體電阻(Ω/cm)架空線張力1340130012001000(kgf)波傳播速度1.161.141.101.00如表1中所示，在實施例W1至W3的場合，其導電率均為80%以上，具有充分的導電率，再施加張緊負荷高達4500kgf，可使架空線張力為1200kg以上。反之，傳統(tǒng)的銅線電力車架空線的導電率雖高，但因其張緊負荷低，其架空線張力低達1000kgf。因此，實施例W1至W3的電力車架空線的波傳播速度為傳統(tǒng)的銅電力車架空線的1.10倍以上，因而可提高電力車的行駛速度。此外，上述實施例是剖面面積為110mm2的電力車架空線，不用說，本發(fā)明適用于其剖面面積為170mm2等其他種類的電力車架空線。下面，對有關本發(fā)明方法的實施例說明如下。首先，把作為基本線材的鋼線浸漬在銅(或銅合金)的熔融液中，從而使銅(或銅合金)凝固、附著在該鋼線的周表面。圖3表示上述在熔融銅(或銅合金)的附著過程中所使用的浸漬成形裝置。在該浸漬成形裝置中，在鋼線供給裝置10的上方，配設銅包覆裝置20。在供給裝置10的氣密構造外殼11內(nèi)，設有與適當?shù)恼婵张艢庋b置相連的排氣口15，即藉該排氣口15抽氣使外殼11內(nèi)成為具有規(guī)定的真空度。接著，將適當?shù)姆茄趸詺怏w導入外殼11內(nèi)，使外殼11內(nèi)保持為非氧化性氣體環(huán)境。在外殼11側(cè)部的鋼線入口處，設置有去皮模具12，從該入口向外殼11內(nèi)供給的鋼線11即被該去皮模具12對其表面層進行切削。外殼11內(nèi)，設置絞盤13，鋼線1被卷繞在該絞盤13上，使其行進方向變成朝向上方。在外殼11內(nèi)的上部，配設兩對壓緊輥16，鋼線1即被該壓緊輥16驅(qū)動拉出，由外殼11內(nèi)包覆裝置20供給。在壓緊輥16與絞盤13之間的外殼11內(nèi)，配設用以矯正鋼線1彎曲的校直裝置14。該校直裝置14包括向被絞盤13彎曲的鋼線內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動的兩個滾子14a，14c，及在該滾子14a，14c之間向鋼線外側(cè)轉(zhuǎn)動的滾子14b。從絞盤13送來的鋼線1因滾子14a，14b，14c依序轉(zhuǎn)動的結(jié)果，因被繞在絞盤13時引起的彎曲很到校直。此外，滾子14a，14b，14c可藉適當?shù)尿?qū)動裝置(圖中未表示)使自動回轉(zhuǎn)，也可以惰輪形式由鋼線1帶動。此外，滾子14a，14b，14c間的間隔可按鋼線的種類以及被變曲的強弱等進行調(diào)整。在本實施例中，使通過絞盤13而被彎曲的鋼線1被校直裝置14的各滾子14a，14b，14c矯正為直線狀。以往，在鋼線的浸漬成形裝置中，未設置該校直裝置。然而，如本實施例所示，在浸漬成形鋼線時，不設校直裝置14，即難于將鋼線順利地導入坩堝22內(nèi)。因鋼線1比銅線硬，被繞在絞盤13時，即遭到彎曲。只用壓緊輥16拉緊時無法完全使該彎曲予以修正，還擔心鋼線1卡住在坩堝22的插入孔23而發(fā)生停止運轉(zhuǎn)。然而，如在本實施例所示，例如用3個滾子14a，14b，14c矯正鋼線1即可使鋼線1為直線狀，不會在插入孔23堵塞及卡住，可穩(wěn)定地向坩堝22內(nèi)供給鋼線1。包覆裝置20具有儲存銅熔融液21的坩堝22。該坩堝22是由石墨等耐火材料制成，在使其外底面氣密地堵塞外殼11的上端出口的狀態(tài)下，與外殼11相連結(jié)。坩堝22的底部，形成有與鋼線1的直徑實質(zhì)上相同直徑的插入孔23，鋼線1在氣密的狀態(tài)下通過插入孔23而被導入坩堝22內(nèi)。在坩堝22的側(cè)部，設有與銅熔解裝置30相連的熔融液供給口24，銅熔融液21即藉該供給口24而被補充到坩堝22內(nèi)。在包覆裝置20上方，設置線材收取裝置(圖中未表示)，使鋼線1周圍被銅包覆的復合線2被該收取裝置向上方收取。在使用該浸漬成形裝置進行最初的銅或銅全金浸漬成形過程中，首先，如在圖1中所示，鋼線1被去皮模具12連續(xù)研削其表面的同時被導入已被維持為非氧化性環(huán)境的外殼11內(nèi)。該具有清潔表面的鋼線1被繞在絞盤13而變成向上方行進。該場合，鋼線1即由于絞盤13而遭到彎曲，但該鋼線1被校直裝置14的各滾子14a，14b，14c而被矯正為直線狀。接著，鋼線1被壓緊輥16往上方拉，從被設在被壓裝置20的坩堝22底部的插入口導入坩堝22內(nèi)。然后，鋼線1在坩堝22內(nèi)被往上方拉，在該期間內(nèi)，坩堝22內(nèi)的熔融液21附著在鋼線1周面并凝固。從而獲得在鋼線1周圍附著銅的復合線2。然后，對制成的銅包覆鋼線，使用軋輥孔型實行第一次熱軋。為此可使用軋輥孔型的熱軋裝置。這樣，在最初的熔融銅浸漬過程中使銅(或銅合金)附著于鋼線之后，通過進行第一次熱軋，使第一層銅(或銅合金)部分與鋼線形成強固的金屬結(jié)合。在本發(fā)明中，最好在下述不等式(1)所示范圍條件下，進行第一次熱軋。0.97≤X/R≤1.10…(1)如圖4中所示，R是銅包覆鋼線A中的和上述軋輥孔型軋輥B的凹面接觸位置與銅包覆鋼線A之中心O間的距離。X為在上述軋輥孔型B的非接觸位置的銅包覆鋼線A之表面與銅包覆鋼線A的中心O之間的距離。以下對其理由說明如下。在把芯線在熔融銅液中浸漬之前，對該芯線去皮加工以清潔其表面，但通常在進行該去皮之前進而對芯線進行拉伸加工以硬化其表面。在該場合，如果為單一的鋼線或銅線，由于是由單一種類的材料所成的線材，因其材質(zhì)均一而無問題，但如為銅包覆鋼線，在由不同材質(zhì)形成的復合線為芯線時，存在經(jīng)拉伸加工之后，其剖面形狀偏離所要求形狀的問題。亦即，當前述X/R的比小于0.97時，其側(cè)面呈現(xiàn)稍為向內(nèi)凹的剖面形狀。于是，在對該銅包覆鋼線進行上述去皮前的拉伸加工時，因前述銅包覆鋼線的包覆銅部分比芯線鋼線部分軟質(zhì)而容易變形的緣故，因上述拉伸加工而使直徑較大的上半部以及下半部的銅或銅合金會向上述側(cè)面向內(nèi)凹的部分流動和折疊起來，由此，在線材的側(cè)面上形成連續(xù)地向該線材的軸方向延伸的溝。此外，當X/R之比大于1.10時，在銅包覆鋼線的側(cè)面上形成凸部。因此，在去皮加工之前，對該銅包覆鋼線予以拉伸加工時，因芯部的鋼線部分硬的緣故，會使該側(cè)面凸部上的包覆銅部分向銅包覆鋼線的圓周方向流動，從而在上半部及下半部發(fā)生所謂折皺現(xiàn)象。于是同樣表成沿銅包覆鋼線的軸向延伸的溝。在任何一種場合，當有溝或折皺現(xiàn)象存在時，即使使用去皮模具切削其表面，由于存在無法完全除去上述溝或折皺現(xiàn)象。由于有潤滑油殘留在該溝或折皺處的現(xiàn)象發(fā)生在第2次及其以后的熔融銅液浸漬過程中，使銅包覆鋼線浸漬于熔融銅液中時，存在熔融銅不附著在該溝或被覆現(xiàn)象的殘存部分的情形，因此，在局部發(fā)生銅包覆層較薄。此成為銅包覆鋼線的顯著缺點。如上所述，第一次熱軋時的外觀尺寸，對銅包覆鋼線電力車架空線的成品質(zhì)量有重大的影響。因此，在第一次熱軋時，最好將其X/R比設定在上述式1所規(guī)定的范圍內(nèi)。接著，使用如圖3所示的浸漬成形裝置，再次將該輥軋線材浸漬在銅(或銅合金)之熔融液中。據(jù)此，使其周圍再次附著銅(或銅合金)且凝固。經(jīng)此道工序可得到銅(或銅合金)的剖面面積比率極大的銅包覆鋼線線材。此外，可將在該熔融銅液中浸漬過程設定為兩次以上。關于至少使重覆在熔融銅中浸漬以及熱軋過程設定在兩次以上的理由是，如只經(jīng)一次在熔融銅液中浸漬，因銅(或銅合金)的附著量不足而不能獲得高導電率的電力車架空線。反之，如反覆實行兩次以上的在熔融銅液中浸漬以及熱軋過程，即可使較多量的銅(或銅合金)附著在鋼線上，可得高導電率的銅包覆鋼線。此外，藉該方法可以以低于電鍍法的成本制造如電力車架空線等其直徑大且必需附著較厚的銅(或銅合金)包覆層之線材。接著，在溫度750℃至850℃，以及在輥軋比為10%至40%的條件下，對該銅包覆鋼線進行熱軋。如此，在第一次熱軋后，進而使在熔融銅液中浸漬，其后，通過在750℃至850℃和以10%至40%的輥軋比的條件下進行熱軋，使上述第一層銅(或銅合金)部分與第二次及其以后的在熔融銅液中浸漬過程所附著的第二層銅(或銅合金)部分，形成強固的金屬結(jié)合。由此，可得到在鋼線與銅(或銅合金)包覆部分的交界處的接合強度高的銅包覆鋼電力車架空線，可防止在該交界部發(fā)生腐蝕。在該方法的最后熱軋過程中，使輥軋比在10%以上的原因是，當在10%以下時，無法使鋼線與銅或銅合金，以及第一層銅部分與第二層銅部分進行充分地金屬結(jié)合。此外，使輥軋比在40%以下的原因是，當超過40%以上時，即加工度過高無法使銅或鋼合金包覆材的壁厚均勻。由于上述的理由，在本發(fā)明中，將輥軋比設定為自10%至40%。此外，使輥軋溫度在自750℃至850℃的原因是同樣為獲得高強度的金屬結(jié)合，以及為順利地按上述輥軋比進行輥軋。接著，在熱軋后，進行使剖面減少率達20%以上的冷拉伸加工?？墒褂猛ǔ５睦淅煅b置進行。進行拉伸加工的理由是，通過冷拉伸加工可增加電力車架空線的強度。在該場合，為確實提高其強度，有必要要進行使剖面減少率達20%以上的加工。其后，對拉伸加工后的復合線進行溝形成加工，其剖面圖如圖1所示，在包覆芯材鋼線1的銅包覆材3上，形成一對V字狀溝4。由此，制成電力車架空線。用銅制的連接件，利用該溝4進行握持以便架設電力車架空線。在本實施例中，由于利用所謂的浸漬成形法，形成銅包覆鋼線，從而可以降低制造銅包覆銅電力車架空線的成本。對于作為電力車架空線，使其芯線直徑在10mm以上的同時，為形成架設用溝，有必需形成較厚的包覆材(銅)，因此，欲以電鍍法等法制造銅包覆鋼線，其制造成本極高。相反，如本實施例所示，以浸漬成形成銅包覆而構成銅包覆鋼線之后，將該格材再度浸漬在銅熔融液中，即可以低成本制造電力車架空線用復合線。其次，就依照本實施例方法制造銅包覆鋼電力車架空線的結(jié)果(實施例)，與傳統(tǒng)例的電力車架空線的制造結(jié)果的比較作說明如下。在本實施例中，使用JISG3505，SWRM10之軟鋼線材(直徑為14mm)作為鋼材芯線。用去皮模具12，將該軟鋼線材去皮使其直徑減少至12.7mm，用校直裝置14進行矯正之后，向包覆裝置20進給。在該場合，通過適當?shù)卣{(diào)整各滾子14a，14b，14c間的間隔，可在1000mm的長度范圍，使其彎曲量控制在3mm至10mm之間。相反，如不使用校直裝置14時，在1000mm長度范圍，其彎曲量約40mm至60mm，這將無法使鋼線穩(wěn)定地插入通過插入孔23。在包覆裝置20內(nèi)制造在鋼線1周圍形成包覆銅的銅包覆鋼鑄造線，接著，在進行第一次熱軋過程之后，將該銅包覆鋼線再度浸漬在銅熔融液中以提高銅包覆率。對經(jīng)過該兩次的浸漬成形后的銅包覆鋼鑄造線進行第二次熱軋(輥軋比35%)而獲得直徑為17mm的復合線。經(jīng)該熱軋之后，使鋼線與銅或銅合金形成強固地接合。接著，在按加工程度為50%進行拉伸加工后，進行溝切削加工，制成具有如圖1所示剖面形狀，其剖面積為110mm2的電力車架空線。就這樣制成其銅包覆率各不相同的實施例P1、P2、P3之電力車架空線。此外，銅的包覆率是可通過調(diào)節(jié)坩堝22內(nèi)的鋼線的浸漬時間及重復浸漬次數(shù)等得到變更，藉此形成所要求的厚度的銅包覆層。對這些電力車架空線，測定其導電率及抗拉強度，并試驗其對連接件的安裝性，檢測磨耗極限的容易性，及耐磨耗性進行試驗。將其結(jié)果與傳統(tǒng)的電力車架空線的試驗結(jié)果一并表示在下述表2中。在連接件安裝性，檢測磨耗極限的容易性，及耐磨耗性各欄中，O表示良好，△表示稍為不良，X表示不良。此外，導電率的單位為%IACS，抗拉強度之單位為kgf/mm2。比較例P1、P2分別為銅包覆率過多和過少的場合，此外，傳統(tǒng)例P1為銅電力車架空線，傳統(tǒng)例P2為銅合金電力車架空線，傳統(tǒng)例P3為鋁包覆鋼電力車架空線。此外，僅傳例P3的剖面面稷為200mm2，其他電力車架空線的剖面面積為110mm2。如在表2中所示，實施例P1至P3，在其導電率及抗拉強度雙方，作為電力車架空線具有充分高導電率及高強度的特性。反之，傳統(tǒng)例P1、P2，其導電率雖高，但強度不足。此外，實施例P1至P3容易檢測其磨耗極限的同時，還具有連接件安裝性及耐磨耗性優(yōu)良的優(yōu)點。此外，實施例P1至P3為，因其銅與鋼線的交界處結(jié)合強固其耐蝕性優(yōu)良。比較例P1，因其銅包覆率過高，導電率雖極高，但其抗拉強度低，且耐蝕性亦不良。比較例P2因其銅包覆率過低，雖然其抗拉強度及耐磨耗性優(yōu)良，其導電率低于P1、P2的同時，因在未到達磨耗極限之前相當早的時期鋼芯即露出，在檢測磨耗極限時，不能利用鋼芯的露出作為更換電力車架空線的大致標準。此外，傳統(tǒng)例P1及P2分別為銅電力車架空線及銅合金電力車架空線，其強度低，耐磨耗性不良。再者，傳統(tǒng)例P3為鋁包覆鋼電力車架空線，其強度低，又因在其與銅合金制的安裝連接件之間發(fā)生接觸腐蝕，其連接件安裝性不良。此外，上述實施例是其剖面面積為110mm2的電力車架空線，但可將本發(fā)明適用于剖面積為170mm2等其他種類的電力車架空線。此外，在本實施例中，就將銅附著在鋼線上且凝固進行說明。但使用銅合金以代替銅時亦可使其導電率及強度作為所要求的值。此外，使銅附著過程并不限定于兩次，亦可實行三次以上。其次，對銅包覆鋼線的冷拉伸與強度之間關系的研究結(jié)果說明如下。在銅包覆率為75%及90%的兩種條件下，對于將拉伸加工程度作各種設定時的抗拉強度進行研究。其結(jié)果如表3所示。抗拉強度雖按銅包覆率而變化，當進行剖面減少率為20%以上的拉伸加工后，即可獲得比傳統(tǒng)電力車架空線強度高的抗拉強度。表3<tablesid="table1"num="001"><tablealign="center">銅包覆率(％)拉伸加工程度(％)1020304050753542455052903135384042</table></tables>其次，就對X/R值的影響而進行的試難結(jié)果說明如下。對X/R值有影響的制造條件是熱軋條件，尤其是軋輥孔型的凹面形狀及壓下率的影響大。正確選擇這些制造條件可使X/R有種種變化。例如，當鑄造棒的第一卡鉗眼的熱軋壓下率大時，雖實行以后第二卡鉗眼的熱軋，但易使X/R值小于1.0，又，當?shù)谝豢ㄣQ眼的壓下率過小時，即X/R大于1.0。如此，使X/R之值因選擇輥軋條件而有種種變化，因此，在第一次浸漬和輥軋中，通過選擇各種輥軋條件而制造具有各種剖面形狀的銅包覆鋼線。然后，將該銅包覆鋼線予以拉伸加工，看是否在春長度方向形成溝，或發(fā)生折皺現(xiàn)象。其結(jié)果如在表4中所示，X/R在0.97至1.10之范圍內(nèi)時，均無溝及折皺現(xiàn)象發(fā)生。反之，X/R在0.97及1.20之場合，即發(fā)生溝成折皺現(xiàn)象。表4此外，在進行第二次浸漬包覆時，亦使用去皮模具對表面切削，第一次熱軋時所形成的溝較淺時，可藉該去皮模具切削除該溝，但不可能利用該去皮模具經(jīng)常按同一厚度均勻進行該去皮切削。因此，采用本發(fā)明，從改善材質(zhì)方面而開發(fā)的容易進行拉伸加工沒有溝的圓形剖面的熱輥軋極為有益。又，在第二次浸漬包覆后的熱軋中，不需要上述條件。如第二次以后那樣，當銅的包覆率增大時，在熱軋中銅的變形占大半，不易變形的中心部分的鋼線部分的拘束變?nèi)?，可認為溝的形成及折皺現(xiàn)象不發(fā)生。權利要求1.一種高導電率銅包覆鋼電力車架空線，它包括由鋼線形成的芯材，以及用作包覆在該芯材周圍的由銅或銅合金形成的包覆材；其特征在于將該包覆材料按照剖面面積比率為75%至90%的包覆率進行包覆，使上述芯材與上述包覆材成為金屬結(jié)合。2.一種高導電率銅包覆鋼電力車架空線的制造方法，其特征在于它包括將構成芯材的鋼線連續(xù)浸漬在銅或銅合金的熔融液中，而后使銅或銅合金凝固且附著在上述鋼線的周圍，以制成銅包覆鋼線的過程，和對該銅包覆鋼線，使用軋輥孔型(caliberroll)進行第一次熱軋的過程，和將該熱軋過的線材，在銅或銅合金的熔融液中至少浸漬一次，從而使銅或銅合金附著和凝固制成銅包覆鋼的過程，和將該銅包覆鋼線，在溫度為750℃至850℃，按輥軋比為10%至40%的條件進行熱軋的過程，和對該熱軋過的線材，按剖面減少率為20%以上進行冷拉伸加工的過程。3.根據(jù)權利要求2所述的制造方法，其特征在于，在上述由軋輥孔型進行第一次熱軋中，當把該銅包覆鋼線和上述軋輥孔型的凹面接觸位置和銅包覆鋼線中心之間之距離作為R，把在和上述軋輥孔型的非接觸位置的銅包覆鋼線表面和銅包覆鋼線中心之間之距離作為X時，要在0.97≤X/R≤1.10的范圍內(nèi)，進行熱軋。4.根據(jù)權利要求2或3所述的制造方法，其特征在于將上述銅或銅合金的熔融液儲存在容器內(nèi)，將上述鋼線矯正為直線狀之后，從該容器的底部送入該容器內(nèi)，使鋼線在容器內(nèi)被往向上拉的期間，使上述熔融液附著在鋼線的周圍。全文摘要本發(fā)明有關銅包覆鋼電力車架空線及其制造方法，該方法包括將鋼線連續(xù)浸漬在銅熔融液中制成銅包覆鋼線，用軋輥孔型對其進行第一次熱軋，再將該線材至少在銅熔融液中浸漬一次以上，再將該銅包覆鋼線，在溫度為750℃至850℃，進行輥軋比為10-40％的熱軋和冷拉伸加工，從而獲得高包覆率，高導電率和機械強度極高的電力車架空線，還具有可防止材料交界處腐蝕的效果。文檔編號B21B1/16GK1050004SQ9010747公開日1991年3月20日申請日期1990年9月1日優(yōu)先權日1989年9月1日發(fā)明者高山輝之,富永晴夫,橫山一雄,長澤廣樹,青木純久申請人:藤倉電線株式會社