第13卷第3期2006年6月塑性工程学报JOURNALOFPLASTICITYENGINEERINGVol113No13Jun12006银铜合金接触线的制造新工艺*(大连交通大学材料科学与工程学院,大连116028)牛玉英宋宝韫刘元文摘要:概述了电气化铁路银铜合金接触线的常用工艺方法,说明了研究新的接触线制造工艺的必要性,并提出了新的银铜合金接触线制造方法)))连续挤压法。通过对上引连铸、连铸连轧、连续挤压工艺所生产的银铜合金接触线的组织和性能的比较分析,得出了连续挤压法是一种优于上引连铸和连铸连轧工艺的银铜合金接触线制造方法的结论。关键词:银铜合金;接触线;连续挤压;工艺中图分类号:U225141文献标识码:A文章编号:1007-2012(2006)03-0065-04*国家自然科学基金项目(50175012)。牛玉英E-mail:enidnyy@1631com作者简介:牛玉英,女,1974年生,吉林省洮南市人,博士研究生,研究方向为塑性成形及模拟技术收稿日期:2005-05-24;修订日期:2005-10-12引言接触线(又称电车线)是一种传输电力的裸线,通过它与受电弓的直接接触将电能从牵引变电所传输给受电设备,是电气化铁路接触网的主要元件。广泛应用于铁路、交通、城市交通、煤矿、冶金等企业,其中绝大部分是用于电气化铁路。目前使用的接触线形状如图1所示,由于其纵向上有两条沟槽又称为双沟槽线。我国电气化铁路使用的接触线规格主要有85型、110型、120型和图1接触线形状Fig11Contactwireshape150型(其中数字代表接触线的横截面积mm2)。电气化铁路用接触线不同于一般的架空输电,它要在长期承受较大悬挂张力条件下经受机车受电弓滑板的磨耗向机车供电。除正常的磨耗外,还常常受到非正常的机械冲击负荷和事故大电流的影响。高速摩擦产生的火花或大电流都会使接触线局部产生瞬时高温,过高的温度必然会导致金属接触线的软化,在大张力的作用下,接触线便有可能被拉断而造成重大事故。接触线的波动传播速度决定了机车的最高运行速度。接触线波动传播速度越高,机车的运行速度也可以越高。接触线的波动传播速度C为[1]:C=T/P式中C)))波动传播速度,m/sT)))接触线标准架设张力,NP)))接触线的单位重量,kg/m由式中可见,要提高接触线的波动传播速度,就要加大接触线的架设张力,以保证接触线与受电弓接触时不晃动。为了获得大的张力,就要求接触线有足够的强度。因此,电气化铁路接触线,特别是应用于中、高速(140km/h~300km/h)的接触线,除了应具有良好的导电性外,还应具备足够的强度、耐磨性和高温抗软化性能,同时具有一定的防腐蚀能力。随着我国铁路、地铁和轻轨交通的不断新建和改建,线路的总长度和接触线的用量在不断增长;同时,铁路正实现全面提速,速度将从过去的常速运行(100km/h~120km/h)状态,在合适的铁路上提高到中速(120km/h~160km/h)、准高速(160km/h~200km/h),甚至高速(200km/h~400km/h)。纯铜接触线是一种拉拔后不经退火就直接使用的硬铜导线,其强化仅靠冷作硬化来实现,这类接触线具有导电性能优良、耐腐蚀性能强、施工性能好的优点,但其机械强度往往偏低,尤其是在高温下抗拉强度大幅度下降。如导线的最高温度不大于100e时,抗拉强度在363MPa以上,但温度大于150e后,抗拉强度急速下降;温度为250e时,抗拉强度为226MPa;而当温度达到300e时,抗拉强度仅为157MPa。由于铜接触线这种高温软化的性能,显然在高速下使用是不适宜的。在铜中加入合金元素后,除银元素外,还有其它元素,但其他元素会使导电率降低,通常为60%~75%IACS,只有含银的AgCu线其导电率与铜线相近,可达到97%IACS以上。在这样的条件下,采用较高抗拉强度(拉断力)、导电性能几乎和铜一样的铜银合金接触线,就成了现在和将来首选的线种之一[2]。1国内外接触线的制造方法到目前为止,国内外生产各类接触线的方法主要有:铜或铜合金锭)加热)轧制)拉拔法(简称铜锭轧制法);铜芯)浸涂)轧制)拉拔法(简称浸涂法);连铸)连轧)拉制法(简称连铸连轧法)和上引连铸)冷轧)拉拔法(简称上引连铸法)等4种[3]。各种方法的共同特点是最后一道工序都是拉拔,其主要差别在于拉拔前坯料的制备。铜锭轧制法是最为传统的工艺,采用含氧量很高的铜锭(重约120kg),经热轧后,成为表面氧化严重的黑铜杆,需经酸洗,然后通过冷拉制成成品。在该工艺中,铸锭含氧量高,产品长...
