一种高强高导铜硒合金接触线的制备工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113684393A(43)申请公布日2021.11.23(21)申请号202110972749.2C22F1/08(2006.01)(22)申请日2020.05.22H01B1/02(2006.01)B22D11/059(2006.01)(62)分案原申请数据B21C37/04(2006.01)202010443173.62020.05.22(71)申请人信承瑞技术有限公司地址213100江苏省常州市武进经济开发区东方东路128号(72)发明人刘科杰刘文吴伟成学俊高纪红赵金伦(74)专利代理机构北京迎硕知识产权代理事务所(普通合伙)11512代理人钱扬保张群峰(51)Int.Cl.C22C9/00(2006.01)C22C1/03(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种高强高导铜硒合金接触线的制备工艺(57)摘要一种高强高导铜硒合金接触线的制备工艺，采用高频熔炼炉熔炼结合上引连铸快速冷却的方式得到铜硒合金铸杆，通过连续挤压和多道次拉拔冷加工工艺得到。本发明所获得的铜硒合金接触线具有优异的导电性和高的抗拉强度，完全符合电气化铁路接触线高强高导电的要求。CN113684393ACN113684393A权利要求书1/1页1.一种高强高导铜硒合金接触线的制备工艺，其特征在于：所述铜硒合金接触线制备工艺步骤如下：步骤一：准备原料阴极铜板、铜硒中间合金、铜锆中间合金和稀土铜中间合金，根据目标合金成分计算配比；步骤二：熔炼前需要对阴极铜板表面油污、铜绿清理干净，放入熔炼炉前需要对原材料进行烘烤，待铜板熔化之后根据硒、锆、稀土元素含量将称量好的二元合金放入炉内，每次放入铜板之后都要进行覆盖石墨；结晶器利用虹吸作用将金属液吸入并结合快速冷却在牵引轮的牵引下得到铜硒合金铸杆；步骤三：采用连续挤压机对铜硒合金铸杆进行挤压，连续挤压前端设置有中频感应加热装置，后端设置有在线固溶通道，挤压之前需要调整压实轮下压量和模腔间隙；合金铸杆经预热后进入模腔间隙，挤出杆通过在线固溶通道固溶处理后再进入冷却水槽进行降温处理，得到细晶组织挤压杆；步骤四：经过多道次冷拉拔成型得到细晶组织的铜硒接触网线材。2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤二中，结晶器采用的是石墨结晶器，并在石墨结晶器内壁涂有含锆元素的涂层，插入铜液前要烘烤1‑2h，结晶器插入铜液深度150‑200mm；牵引速度约200‑300mm/min，冷却水流量约35‑40L/min。3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤三中，挤压操作前，挤压轮槽中预先压入底铜，压入轮槽的底铜使用的是纯铜杆加热至700℃‑900℃，挤入轮槽前需要去除表面氧化皮，首尾相接依次压入轮槽。4.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤三中，在线固溶通道温度控制在500‑600℃之间，目的在于连续挤压过程中能够有效的发生再结晶得到细晶组织，其次是为了硒能够更多的固溶到铜基体内。2CN113684393A说明书1/7页一种高强高导铜硒合金接触线的制备工艺[0001]本申请是申请号为“202010443173.6”、申请日为2020年5月22日、发明名称为“电气化铁路用铜硒接触线及其制备工艺”的发明专利申请的分案申请。技术领域[0002]本发明总体涉及高速铁路用接触网线材料，尤其涉及一种高速铁路用铜硒合金接触线及其生产工艺。背景技术[0003]目前我国高速铁路用接触网线材料主要有Cu‑Ag、Cu‑Mg、Cu‑Sn三种，随着电气化铁路的快速发展以及人们对出行速度的高要求，迫切需要发展更高效更快速的新一代铁路干线，但是Cu‑Sn合金虽然导电性较好但是强度很难达到高强度标准无法适用于时速300km/h以上的运营速度；Cu‑Mg合金具有良好的抗拉强度可以满足高速铁路接触线强度要求，但是由于较低导电率的限制依然无法满足高速铁路取流标准。据计算当列车速度达到380km/h时高速铁路接触线的线波动速度596km/h，因此获得较大波动速度的有效措施是加大工作张力减轻接触线重量；同时高速列车快速行进的同时要求1000A以上平稳的取流效果，因此要求接触线具有良好的导电性和较大的载流量。因此得出满足未来快速铁路的接触线首先需要满足高的抗拉强度以满足列车运行时接触线波动带来的工作张力，其次接触线需要有良好的导电性以获得平稳的取流效果。[0004]2005年日本首次在北京展会上带来了Cu‑Cr‑Zr时效强化型新型合金材料，具有优良的综合性能，但是Cu‑Cr‑Zr时效强化型新型合金存在许多缺点导致目前仍无法大规模使用Cu‑Cr‑Zr合金，首先制作成本高昂，与铜镁、铜锡、铜银等固溶强化型合金不同，Cu‑Cr‑Zr合金需要时效强化，