上下型大长度高强高导强化耐磨铜钢复合接触线制造技术

本实用新型专利技术涉及的一种上下型大长度高强高导强化耐磨铜钢复合接触线，包括耐磨铜杆生产装置、钢杆生产装置和铜钢复合接触线生产装置；铜钢复合接触线生产装置包括依次设置的铜钢混合炉、第二模具、第二循环冷却系统、第三模具、连续冷锻装置和第二整理模具，第二模具内设有钢杆通道、铜杆通道和铜钢混合炉水通道，第三模具内由上至下依次设有钢腔、铜钢复合腔和铜腔，钢腔与钢杆通道连通，铜腔与铜杆通道连通，铜钢复合腔和铜钢混合炉水通道连通，最后经过第二整理模具拉拔形成接触线。实用新型专利技术的接触线的底部采用0.4%铜镁合金连铸造，形成一层铜镁合金耐磨层，增加与受电弓的耐磨性，减少接触线的接触部分的磨损，从而增加接触线的使用寿命。的使用寿命。的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
上下型大长度高强高导强化耐磨铜钢复合接触线


[0001]本技术涉及线材领域，尤其涉及一种上下型大长度高强高导强化耐磨铜钢复合接触线。

技术介绍

[0002]随着电子信息技术的发展，对铜合金导电材料的综合使用性能要求越来越高，要求其在保持高强度（硬度）、韧性、耐磨性的同时，仍保持较高的导电性、导热性、耐寒性、无铁磁性等特性。这些优良的特性，使铜合金逐渐成为电力、信息、交通、能源、轻工及航天航空等高科技领域中使用的重要金属材料。很多场合很少以纯铜的形式应用，这是因为纯铜的强度较低( 230～300 MPa)，冷加工后虽然可以达到400 MPa，但伸长率仅为2%，在加热或一定温度下使用时，其强化效果很容易消失。所以，纯铜仅能应用于受力不大的电力、电器、电子的导电体、散热体、装饰件等。在保持纯铜的一些优良性能的前提下，尽可能提高铜的强度(硬度)和耐磨性，随即高强度高导电性铜合金逐渐被研发出来。
[0003]目前高速电气化铁路采用Cu
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Mg、Cu
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Sn合金接触线，该类线材均是以丧失导电率为前提的。Cu
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Cr
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Zr接触线还处实验室阶段或小批量试验阶段，虽在原有基础止的有一定幅度的提高，但提高幅度有限，中国专利CN110660499A，提供了一种大长度熔融渗透式铜钢复合线材，大大增强线材的抗拉强度，而且保持较高的导电率，但此类合金材料中部的复合部分强度最高，接触线的下部与受电弓长期接触后磨损较大，缩短了接触线的使用寿命，因此亟需一种强化耐磨型大长度高强高导的铜钢复合接触线，加强接触线下部的耐磨性，满足未来高速铁路线材发展要求。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服上述不足，提供一种上下型大长度高强高导强化耐磨铜钢复合接触线，突破了导电率和抗拉强度相互矛盾，克服了铜包钢的铜、包覆层、钢芯因膨胀系不配匹等原因而相互脱离的等难题，均衡提高接触线的抗拉强度以及导电性。
[0005]本技术的目的是这样实现的：
[0006]一种上下型大长度高强高导强化耐磨铜钢复合接触线，它包括线材本体，所述线材本体包括钢层、铜层、铜钢复合层和铜镁合金耐磨层，所述钢层和铜层上下设置，两者连接处设有铜钢复合层，所述钢层和铜层通过熔融互相表面渗透结合为一体，熔融渗透的表面形成一层长条的铜钢复合层；所述铜层的底部设有一层铜镁合金耐磨层。
[0007]一种上下型大长度高强高导强化耐磨铜钢复合接触线，所述铜镁合金耐磨层为为0.2%~0.8%的铜镁合金。
[0008]一种上下型大长度高强高导强化耐磨铜钢复合接触线，所述钢层和铜层之间对应铜钢复合层的两侧分别设有一个沟槽。
[0009]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0010]（1）本技术的接触线的底部采用0.4%铜镁合金连铸造，形成一层铜镁合金耐
磨层，增加与受电弓的耐磨性，减少接触线的接触部分的磨损，从而增加接触线的使用寿命。
[0011]（2）本技术的铜钢复合层的铜钢通过铜铁按照1:1的原子比复合，比直接复合的方式更牢固，更能形成一个不可脱落的整体，提高了铜钢复合接触线的强度，强化复合线材的牢固度、结合度和一体性。
附图说明
[0012]图1为本技术的接触线的结构示意图。
[0013]图2为本技术的耐磨铜杆的生产设备的结构示意图。
[0014]图3为本技术的耐磨铜杆的截面示意图。
[0015]图4为本技术的接触线的生产设备的结构示意图。
[0016]图5为本技术的接触线的接线示意图。
[0017]图6为本技术的复合层微观结构对比示意图。
[0018]图中：
[0019]铜水1、铜镁合金炉水2、第一模具3、第一循环冷却系统4、第一整理模具5、钢杆6、铜杆7、铜钢混合炉8、第一清洁除垢干燥装置9、第二清洁除垢干燥装置10、第二模具11、第二循环冷却系统12、第三模具13、连续冷锻装置14、第二整理模具15、接触线16、钢层16.1、铜层16.2、铜钢复合层16.3、铜镁合金耐磨层16.4、沟槽16.5。
具体实施方式
[0020]为更好地理解本技术的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本技术的技术方案的具体实施态样，其仅为本技术技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如A部件位于B部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。
[0021]实施例1：
[0022]参见图1，图1绘制了本技术的接触线的结构示意图。如图所示，所述接触线16包括线材本体，所述线材本体包括钢层16.1、铜层16.2、铜钢复合层16.3和铜镁合金耐磨层16.4，所述钢层16.1和铜层16.2上下设置，两者连接处设有铜钢复合层16.3，所述钢层16.1和铜层16.2通过熔融互相表面渗透结合为一体，熔融渗透的表面形成一层长条的铜钢复合层16.3；
[0023]所述铜层16.2的底部设有一层铜镁合金耐磨层16.4，所述铜镁合金耐磨层16.4为0.4%铜镁合金连铸造，设置在线材本体的底部以增加与受电弓的耐磨性，减少接触线的接触部分的磨损，从而增加接触线的使用寿命。
[0024]所述钢层16.1和铜层16.2之间对应铜钢复合层16.3的两侧分别设有一个沟槽16.5。
[0025]参见图1
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4，图4绘制了一种上下型大长度高强高导强化耐磨铜钢复合接触线的生产设备的结构示意图。如图所示，本技术涉及的上下型大长度高强高导强化耐磨铜钢复合接触线的生产设备，包括耐磨铜杆生产装置、钢杆生产装置和铜钢复合接触线生产装置。
[0026]参见图2，图2绘制了耐磨铜杆的生产设备的结构示意图。如图所示，所述耐磨铜杆生产装置包括依次设置的第一模具3、第一循环冷却系统4和第一整理模具5；所述第一模具3包括注入段和冷却段，第一模具3内设有上下分布的铜腔和铜镁复合腔，铜水熔炉与铜腔连通，在注入段注入铜水1，铜镁合金炉与铜镁复合腔连通，在注入段注入铜镁合金炉水2；第一模具3的冷却段设有第一循环冷却系统4，用于将铜水1和铜镁合金炉水2的混合液态冷却形成固态；第一模具3的冷却段与第一整理模具5连接，冷却后的物料经第一整理模具5拉拔形成底部设有铜镁合金层的铜杆7。
[0027]参见图3，图3绘制了本技术的耐磨铜杆的截面示意图。如图所示，耐磨铜杆7的底部为约0.4%左右的铜镁合金，其余部分为纯铜。
[0028]所述钢杆生产装置包括与钢水熔炉连通的钢杆模具和整理模具，钢水注入钢杆模具经冷却后形成固态，再经整理模具拉拔形成钢杆6。
[0029]参见图4，图4绘制了本技术的接触线的生产设备的结构示意图。如图所示，所述铜钢复合接触线生产装置包括依次设置的铜钢混合炉8、第二模具11、第二循环冷却系统12、第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种上下型大长度高强高导强化耐磨铜钢复合接触线，其特征在于：它包括线材本体，所述线材本体包括钢层、铜层、铜钢复合层和铜镁合金耐磨层，所述钢层和铜层上下设置，两者连接处设有铜钢复合层，所述钢层和铜层通过熔融互相表面渗透结合为一体，熔融渗透的表面形成一层长条的铜钢复合层；所述铜层的底部设有一层铜镁合...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁衍任，沈华，秦振英，赵德胜，杨玉军，寇宗乾，孟宪浩，杜宽，武鸿亮，花思明，何宇，王士斌，于婷，王国迎，
申请(专利权)人：中铁建电气化局集团康远新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：