一种高强度铜铬锆接触线生产工艺的制作方法

1.本发明涉及电气化铁路及轨道交通接触网技术领域，具体涉及一种高强度铜铬锆接触线生产工艺。


背景技术：

2.铜铬锆线材具有高导电率、高强度、高硬度等特点，随着高铁不断提速，在其他性能不变的情况下，对强度的要求越来越高。如何生产出高强度的铜铬锆接触线成为企业现阶段的主要研究方向。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种高强度铜铬锆接触线生产工艺，通过对挤压轮槽壁光滑，槽口倒圆角，利于挤压废料溢出，减少挤压力，降低挤压温度，同时对挤压轮槽进行风冷，进一步降低温度挤压温度，使挤压温度维持在较低范围，从而在挤压过程中合金元素被析出的更少，挤压出来的产品导电率更低，更有利于后续时效过程中提高产品强度；导电率的提高采用热处理，热处理安排在连续挤压、一次冷变形之后，保证硬度提高后再进行导电率提高。
4.本发明的目的是这样实现的：一种高强度铜铬锆接触线生产工艺，包括以下步骤：制备铜铬锆杆材
→
连续挤压
→
一次冷加工
→
热处理
→
二次冷加工；在连续挤压中，压实轮将铜铬锆杆材压入挤压轮的挤压槽，通过挤压轮的转动将铜铬锆杆带入挤压成型模具，挤压出铜铬锆接触线；所述挤压槽呈u型，所述挤压槽的槽壁光滑，所述挤压槽的顶部对称倒圆角。
5.优选的，连续挤压中，所述铜铬锆杆材进入挤压轮槽的入口处设有风冷，进一步减少挤压温度，将挤压温度维持在310~340℃之间。
6.优选的，连续挤压的挤压电流为270-290a。
7.优选的，经过连续挤压后的铜铬锆接触线，硬度达到126-130hb，导电率达到41-43%iacs。
8.优选的，将挤压出来的铜铬锆杆进行一次水冷，冷加工速度5m/min，冷加工变形量60%。
9.优选的，将热处理后的铜铬锆接触线进行二次水冷，冷加工速度5m/min，冷加工变形量30%。
10.本发明的有益效果是：通过对挤压轮槽壁光滑，槽口倒圆角，利于挤压废料溢出，减少挤压力，降低挤压温度，同时对挤压轮槽进行风冷，进一步降低温度挤压温度，使挤压温度维持在较低范围，从而在挤压过程中合金元素被析出的更少，挤压出来的产品导电率更低，更有利于后续时效过程中提高产品强度；
导电率的提高采用热处理，热处理安排在连续挤压、一次冷变形之后，保证硬度提高后再进行导电率提高。
附图说明
11.图1为本发明的工艺流程示意图。
12.图2为连续挤压的压实轮与挤压轮的装配示意图。
13.图3为实施例1的挤压槽的结构示意图。
14.图4为对比例1的挤压槽的结构示意图。
15.其中：压实轮1；挤压轮2；挤压槽2.1；圆角2.1.1；内台阶2.1.2。
具体实施方式
16.实施例1：如图1-3，本发明涉及一种高强度铜铬锆接触线生产工艺，包括以下步骤：步骤一、制备铜铬锆杆材；步骤二、连续挤压：压实轮1将铜铬锆杆材压入挤压轮2，通过挤压轮2的转动将铬锆铜杆带入挤压成型模具，挤压出铜铬锆接触线；所述挤压轮2设有挤压槽2.1，所述挤压槽2.1呈u型，所述挤压槽2.1的槽壁光滑，所述挤压槽2.1的顶部对称倒圆角2.1.1，挤压过程中的废料更容易溢出，产生的摩擦变小，挤压力减小，这样挤压温度也相对更低，所述铜铬锆杆材进入挤压轮槽2.1的入口处设有风冷，进一步减少挤压温度，将挤压温度维持在310~340℃之间。
17.步骤三、一次冷加工：将挤压出来的铬锆铜接触线进行水冷，冷加工速度5m/min，冷加工变形量60%；步骤四、热处理：加热460℃，加热时间4h；步骤五、二次冷加工：将铬锆铜接触线进行二次水冷，冷加工速度5m/min，冷加工变形量30%。
18.圆角2.1.1的半径小于等于1/6挤压槽2.1的深度，在挤压料充满挤压槽后多余的废料快速溢出的，保证挤压槽的挤压面积。
19.挤压槽2.1的宽度为20mm
±
1mm，深度为24-27.5mm，圆角2.1.1为r4-6mm。
20.对比例1：如图4，现有技术中的挤压轮设有挤压槽2.1，所述挤压槽2.1呈u型，所述挤压槽2.1的顶部内侧对称设有内台阶2.1.2，内台阶2.1.2的阻碍了挤压废料的溢出，挤压时的摩擦大。其余结构与实施例1相同。
21.将实施例1和对比例1完成步骤2连续挤压之后的产品进行性能测试，结果见表1。
22.从表1可以看出，实施例1挤压出来的产品硬度比对比例1提高4hb，挤压电流下降了40a左右，由于挤压电流低，说明在挤压过程中挤压力偏低，挤压温度相比较改善前是偏低的，这个从挤压出来的产品的导电率也可以看出来。如果挤压温度高，导电率还会偏高，说明铜杆在挤压过程中合金元素有析出现象，挤压出来的铜杆导电率越低，说明其固溶度越好，后续加工时效强化效果越好。实施例1的挤压过程中挤压力变小，挤压电流变小，挤压电流下降了40a左右，挤压温度更低。铬、锆元素在挤压过程中被析出的更少，晶粒度内外偏差的更大。
23.将实施例1和对比例1完成步骤3一次冷加工之后的产品进行性能测试，冷加工速度5m/min，冷加工变形量60%性能如下，结果见表2。
24.从表2可以看出，通过一次冷加工后，实施例1的硬度有所提高，导电率下降1.5%左右。
25.将实施例1和对比例1完成步骤4热处理之后的产品进行性能测试，结果见表3。将冷加工好的产品进行热处理，热处理的目的是将铬、锆等元素从铜基体中析出，这样能继续提高硬度，同时提高导电率。
26.从表3可以看出，实施例1生产出来的产品固溶度效果好（导电率低）通过时效强化后产品的硬度提高的幅度更大。
27.将实施例1和对比例1完成步骤5二次冷加工之后的产品进行性能测试，冷加工速度5m/min，冷加工变形量30%性能如下，结果见表4。
28.从表4可以看出，挤压轮改善后最终成品的反复弯曲和导电率无明显变化，也就是说，在保证其他性能不变的前提下，抗拉强度有明显的提高。
29.除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。


技术特征：
1.一种高强度铜铬锆接触线生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：制备铬锆铜杆材
→
连续挤压
→
一次冷加工
→
热处理
→
二次冷加工；在连续挤压中，压实轮（1）将铜铬锆杆材压入挤压轮（2）的挤压槽（2.1），通过挤压轮（2）的转动将铬锆铜杆带入挤压成型模具，挤压出铜铬锆接触线；所述挤压槽（2.1）呈u型，所述挤压槽（2.1）的槽壁光滑，所述挤压槽（2.1）的顶部对称倒圆角（2.1.1）。2.根据权利要求1所述的一种高强度铜铬锆接触线生产工艺，其特征在于：连续挤压中，所述铜铬锆杆材进入挤压轮槽（2.1）的入口处设有风冷，进一步减少挤压温度，将挤压温度维持在310~340℃之间。3.根据权利要求1所述的一种高强度铜铬锆接触线生产工艺，其特征在于：连续挤压的挤压电流为270-290a。4.根据权利要求1所述的一种高强度铜铬锆接触线生产工艺，其特征在于：经过连续挤压后的铜铬锆接触线，硬度达到126-130hb，导电率达到41-43%iacs。5.根据权利要求1所述的一种高强度铜铬锆接触线生产工艺，其特征在于：将挤压出来的铜铬锆接触线进行一次水冷，冷加工速度5m/min，冷加工变形量60%。6.根据权利要求1所述的一种高强度铜铬锆接触线生产工艺，其特征在于：将热处理后的铜铬锆接触线进行二次水冷，冷加工速度5m/min，冷加工变形量30%。

技术总结
本发明涉及一种高强度铜铬锆接触线生产工艺，包括以下步骤：制备铜铬锆杆材


技术研发人员：冯岳军 卞方宏 赵强 谷正行 程胜
受保护的技术使用者：江阴电工合金股份有限公司
技术研发日：2022.08.17
技术公布日：2022/11/22