一种铜包碳纤维复合导线的制备方法.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CN105513714A(43)申请公布日2016.04.20(21)申请号201510937383.X(22)申请日2015.12.15(71)申请人北京有色金属研究总院地址100088北京市西城区新街口外大街2号(72)发明人梁贺李德富胡捷郭青苗彭海健(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人黄家俊(51)Int.Cl.H01B13/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种铜包碳纤维复合导线的制备方法(57)摘要本发明公开了属于复合线材制备技术领域的一种铜包碳纤维复合导线的制备方法。该制备方法首先用熔炼炉水平连铸出纯铜或铜合金管坯，然后采用行星轧机轧制出铜包碳纤维复合坯，最后对铜包碳纤维复合坯进行多道次拉拔，形成铜包碳纤维复合导线。用该方法制备出的铜包碳纤维复合导线可作为高铁接触线，既保证了良好的导电性能，又满足了高速列车对接触线抗拉强度的要求，特别是能够很好地满足高铁提速对接触线综合性能的要求，而且该复合导线的生产工艺简单，成本低廉，综合性能优异。CN105513714ACN105513714A权利要求书1/1页1.一种铜包碳纤维复合导线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)用熔炼炉水平连铸出纯铜或铜合金的连铸管坯；(2)采用行星轧机轧制出铜包碳纤维复合坯，具体方法如下：在合金钢芯棒内穿孔，将碳纤维杆料穿过合金钢芯棒，然后将合金钢芯棒置于连铸管坯内；轧制连铸管坯时将连铸管坯出料的头部与碳纤维杆料的头部固定，随着连铸管坯的轧制即可将碳纤维杆料带入到轧制好的连铸管坯内，制成铜包碳纤维复合坯；(3)将铜包碳纤维复合坯经过多道次拉拔，使外层铜减径减壁直至与碳纤维杆贴合，形成铜包碳纤维复合导线。2.根据权利要求1所述的一种铜包碳纤维复合导线的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述连铸管坯的外径为50-100mm，内径为20-30mm，长度大于40m。3.根据权利要求1所述的一种铜包碳纤维复合导线的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述碳纤维杆料的直径为4-6mm。4.根据权利要求1所述的一种铜包碳纤维复合导线的制备方法，其特征在于，步骤(2)中轧制成的铜包碳纤维复合坯的外径为30-50mm，内径为10-30mm，长度大于400m，轧制变形率大于90％。5.根据权利要求1所述的一种铜包碳纤维复合导线的制备方法，其特征在于，步骤(2)中轧制成的铜包碳纤维复合坯中碳纤维杆料的长度是压制后连铸管坯长度的4-5倍。6.根据权利要求1所述的一种铜包碳纤维复合导线的制备方法，其特征在于，所述铜包碳纤维复合导线中外层铜的截面积为90-150mm2，内层碳纤维的截面积为10-30mm2。7.权利要求1-6任一项所述的一种铜包碳纤维复合导线的制备方法，其特征在于，所述制备方法制备的复合导线的导电率大于90％IACS，长度大于1.6km。2CN105513714A说明书1/4页一种铜包碳纤维复合导线的制备方法技术领域[0001]本发明属于复合线材制备技术领域，特别涉及一种铜包碳纤维复合导线的制备方法。背景技术[0002]我国高速电气化铁路到2020年将达到1.2万公里，其中京沪高速铁路运营速度将达到380km/h。接触线作为电气化铁路弓网关系中的重要介质，其作用就是确保列车高速运行时能够持续不断的从牵引供电系统中得到电能，因此必须具备良好的弓网关系。改善弓网关系的重要手段之一就是提高接触线的张力，使接触线振动迅速衰减，从而减小振动对接受电流的影响，因此必须要求高速接触线能够承受较大的工作张力。[0003]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。[0004]同时，出于节能要求，还要有较好的导电性，虽然纯铜导电性好，但纯铜的接触线抗拉强度较低，高温软化性能较差，基本被淘汰。为了改善性能，通过添加银、锡、镁等成分来增加铜合金的机械强度和耐磨性。目前我国速度在300km/h以上的高速铁路全部采用铜镁合金接触线。[0005]现有技术中，高铁用接触线生产基本采用“上引连铸+连续挤压+拉拔”工艺或“连铸连轧+拉拔”工艺两种。实际应用中，导电率高的合金成分抗拉强度较低，选择接触线时为了保证抗拉强度就必须要使用低导电率的合金成分，导致了能源的极大浪费。因此制备出满足高导电率和高抗拉强度的高品质接触线成为迫切需要解决的问题。发明内容[0006]为了克服现有技术中存在的缺点，本发明的目的在于提供一种铜包碳纤维复合导线的制备方法。[0007]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：[0008]一种铜包碳纤维