一种高强高导耐磨复合接触线的连续挤压制备方法技术

本发明专利技术涉及的一种高强高导耐磨复合接触线的连续挤压制备方法，准备铜杆和钢丝绳，启动进料模具的三个冲头以及冷却系统；将铜杆进入第一斧型穿线模具；在第一斧型穿线模具的第一穿线通道内穿入钢丝绳；进入水平模具，经过多道次拉拔后拉拔成型；进入第二道工序，第二次复合装置的水平模具的内壁设有一圈铜合金内腔，最后得到高强高导耐磨复合接触线

【技术实现步骤摘要】
一种高强高导耐磨复合接触线的连续挤压制备方法


[0001]本专利技术涉及线材领域，尤其涉及一种高强高导耐磨复合接触线的连续挤压制备方法
。

技术介绍

[0002]随着
21
世纪现代工业的快速发展以及人们出行需求的不断扩大，我国高速铁路取得了飞速发展，由于全社会人员
、
物资的加速流动，未来对高铁将有更严格的要求
。
随着铁路电气化率越来越高，对接触网的运行安全需求也越来越高，接触线是接触网的组成部分，接触线是所有供电类导线中工作环境最恶劣的一种，正常工作时需要承受冲击
、
振动
、
温差变化
、
环境腐蚀
、
磨耗
、
电火花烧蚀和极大的工作张力，因此其性能直接影响到高速列车的安全运行
。
[0003]目前国内外对于接触线在强度和导电率的方面的现状：目前对铜合金导电材料的综合使用性能要求越来越高，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
( 300
>～
500 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
。
目前高速电气化铁路接触线有
Cu
‑
Ag、Cu
‑
Sn、Cu
‑
Mg、Cu
‑
Cr
‑
Zr
等，大部分采用传统的连续挤压（英文简称
CONFORM
）的设备，处理晶粒粗大的问题，但处理的效果并不理想
。
[0004]目前国内外对于接触线在防冰除冰方面的现状：接触网线是电气化铁路供电系统的主要元件，主要包括接触线和承力索，担负着把电能输送给电力机车使用的重要任务，对轨道机车安全运行具有关键作用
。
高寒低温，尤其像东北这样的高寒地区，接触线表面会出现覆冰，现有技术中解决覆冰通常是机械加人工，但除冰效率低效果差，因此急需解决高寒低温地区接触线“覆冰”的问题，做到防冰除冰
。
[0005]目前国内外对于接触线在智能化监测方面的现状：目前针对接触线监测，主要还处辅设之前，检测检验，和辅设运行之后，进行人工巡视巡察，通过人工便携式的设备沿线检测接触线的运行状态，监测水平和效率低，而且很多隐患并不能及时发现，接触线可能存在的缺陷包括裂纹
、
空心
、
夹杂等，如果不及时发现，会给列车运行安全带来巨大的隐患
。
[0006]目前国内外对于接触线在铁路通信方面的现状：铁路通信网络是高速铁路的神经系统，主要服务于高速铁路行车设备间
,
以及设备和人员
、
系统间的通信；铁路通信分为有线通信和无线通信，其中有线通信包含铁路电话
、
通信通道，数据服务
。
有线通信的作用主要是作为信道
,
利用电线或光缆来传输信号和数据
,
并利用通信线路把分散的通信设备连成完整
、
可靠的通信网，目前我国高速铁路干线主要采用光缆进行数据传输
。
[0007]综上所述，亟需一种处理铜合金晶粒细化的工艺方法，使得接触线的晶粒可以达
到亚纳米级，既增抗拉强度，也提高导电率，从而实现高强高导，同时耐磨性强
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种高强高导耐磨复合接触线的连续挤压制备方法，产出一种具备环形耐磨层的扇形钢丝复合接触线，实现防冰除冰和智能化在线监测的同时具有一定通讯功能
。
[0009]本专利技术的目的是这样实现的：一种高强高导耐磨复合接触线的连续挤压制备方法，包括以下内容：
a.
准备纯铜杆以及钢丝绳，所述钢丝绳包括由内至外包裹布置的线芯
、
内绝缘层
、
光纤电阻丝缠绕层
、
导热绝缘层
、
第一绞合层和第二绞合层；纯铜杆在进入模具之前，先进行除表面氧化物
、
除油
、
除污
、
清洗除垢后再干燥；
b.
准备生产设备，包括第一次复合装置和第二次复合装置，第一次复合装置包括由上至下依次布置的进料模具
、
冷却系统和斧型穿线模具，斧型穿线模具连接水平模具，进料模具的顶部设有三个冲头口，中间一个冲头口设置在直角通道的正上方，该冲头口内设置第一冲头，其他两个冲头口分别对称布置在中间冲头口的两侧，且分别设置第二冲头和第三冲头；进料模具的出料口通过直角通道连接斧型穿线模具，该直角通道的外部设有冷却系统；斧型穿线模具的中心设有穿线通道，穿线通道伸入至水平模具；第二次复合装置与第一次复合装置不同之处在于，其水平模具的内壁一圈设有一层铜合金内腔；
c.
启动第一复合装置的进料模具的三个冲头以及冷却系统；当铜杆进入纯铜腔体后，在冲头的相互作用下，产生形变热，此时经过冷却系统，使铜坯冷却致常温；中间一个冲头与其两侧的冲头交错进行挤压，保证腔体始终处于充满状态，并使填充料进入直角通道，进行挤压，并进行冷却；且中间一个冲头的通道体积是两侧冲头的两倍；
d.
铜杆经过纯铜腔体后进入第一斧型穿线模具；铜坯在冲头作用下，经过第一斧型穿线模具的底部直角，形成大塑性形变，使得铜坯的晶粒得到细化；
e.
在第一斧型穿线模具的第一穿线通道内穿入钢丝绳；当钢丝绳穿过第一斧型穿线模具，在水平模具中与铜坯相遇，多道次减径轧制直到合适的直径为止；
f.
进入水平模具，经过多道次拉拔后拉拔形成第一次复合产品，完成第一道工序；
g.
进入第二道工序，准备铜合金杆，铜合金杆在进入进料模具之前，先进行除表面氧化物
、
除油
、
除污
、
清洗除垢再干燥；
h.
启动第二复合装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高强高导耐磨复合接触线的连续挤压制备方法，其特征在于，包括以下内容：
a.
准备纯铜杆以及钢丝绳，所述钢丝绳包括由内至外包裹布置的线芯
、
内绝缘层
、
光纤电阻丝缠绕层
、
导热绝缘层
、
第一绞合层和第二绞合层；纯铜杆在进入模具之前，先进行除表面氧化物
、
除油
、
除污
、
清洗除垢后再干燥；
b.
准备生产设备，包括第一次复合装置和第二次复合装置，第一次复合装置包括由上至下依次布置的进料模具
、
冷却系统和斧型穿线模具，斧型穿线模具连接水平模具，进料模具的顶部设有三个冲头口，中间一个冲头口设置在直角通道的正上方，该冲头口内设置第一冲头，其他两个冲头口分别对称布置在中间冲头口的两侧，且分别设置第二冲头和第三冲头；进料模具的出料口通过直角通道连接斧型穿线模具，该直角通道的外部设有冷却系统；斧型穿线模具的中心设有穿线通道，穿线通道伸入至水平模具；第二次复合装置与第一次复合装置不同之处在于，其水平模具的内壁一圈设有一层铜合金内腔；
c.
启动第一复合装置的进料模具的三个冲头以及冷却系统；当铜杆进入纯铜腔体后，在冲头的相互作用下，产生形变热，此时经过冷却系统，使铜坯冷却致常温；中间一个冲头与其两侧的冲头交错进行挤压，保证腔体始终处于充满状态，并使填充料进入直角通道，进行挤压，并进行冷却；且中间一个冲头的通道体积是两侧冲头的两倍；
d.
铜杆经过纯铜腔体后进入第一斧型穿线模具；铜坯在冲头作用下，经过第一斧型穿线模具的底部直角，形成大塑性形变，使得铜坯的晶粒得到细化；
e.
在第一斧型穿线模具的第一穿线通道内穿入钢丝绳；当钢丝绳穿过第一斧型穿线模具，在水平模具中与铜坯相遇，多道次减径轧制直到合适的直径为止；
f.
进入水平模具，经过多道次拉拔后拉拔形成第一次复合产品，完成第一道工序；
g...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁衍任，沈华，王远东，黄祖成，吴晓君，杜宽，花思明，何宇，杨玉军，于婷，朱镇，王哲，赵德胜，孟宪浩，武鸿亮，
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：发明
国别省市：