一种高抗拉强度铜钢复合接触线的生产设备及其方法技术

本发明专利技术涉及的一种高抗拉强度铜钢复合接触线的生产设备及其方法，它包括第一模具、第二模具、第三模具、防高温冷却循环系统、外冷却循环系统、加热系统、冷却系统和整理模具；所述第一模具设置在第二模具内，第二模具与第三模具连接，第三模具与整理模具连接；所述第一模具的一端设有钢丝绳入口，放入钢丝绳，所述第一模具的中部外壁设置防高温冷却循环系统；第二模具的外侧中部设有外冷却循环系统，第二模具的外侧下部设有加热系统；所述第三模具的外侧设有冷却系统，所述第三模具连接整理模具。本发明专利技术既保持了铜钢复合接线整体优良的高导电特性，又增加铜钢复合接触线整体的综合抗拉强度。强度。强度。

【技术实现步骤摘要】
一种高抗拉强度铜钢复合接触线的生产设备及其方法


[0001]本专利技术涉及线材领域，尤其涉及一种高抗拉强度铜钢复合接触线的生产设备及其方法。

技术介绍

[0002]随着电子信息技术的发展，对铜合金导电材料的综合使用性能要求越来越高，要求其在保持高强度（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( 230～300 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。
[0003]目前高速电气化铁路采用Cu
‑
Mg、Cu
‑
Sn合金接触线，该类线材均是以丧失导电率为前提的。Cu
‑
Cr
‑
Zr接触线还处实验室阶段或小批量试验阶段，虽在原有基础止的有一定幅度的提高，但提高幅度有限。现有的铜包钢或铜钢复合接触线，是通过简单增加压力、压强或冷轧、让铜和钢发生较大的形变量，使得铜钢复合在一起，工艺简单，即使复合在一起却因膨胀系数不匹配，而导致铜钢脱离的现象，会产生安全隐患。
[0004]中国专利CN216871601U提供了一种中心铆固型高强高导铜钢复合接触线，包括铜层，所述铜层的中心设有一个螺纹钢芯或复合铜钢绞线，虽然在保证强度的同时保持较高的导电率，但螺纹钢芯或复合铜钢绞线在经过铜水1200℃高温铸造过程中，抗拉强度会急剧下降，影响铜钢复合接触线的整体抗拉强度，从而影响关键性指标。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种高抗拉强度铜钢复合接触线的生产设备及其方法，既增加铜钢复合接触线整体的综合抗拉强度，又增加柔韧性。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的：一种高抗拉强度铜钢复合接触线的生产设备，它包括第一模具、第二模具、第三模具、防高温冷却循环系统、外冷却循环系统、加热系统、冷却系统和整理模具；所述第一模具设置在第二模具内，第二模具与第三模具连接，第三模具与整理模具连接；所述第一模具的一端设有钢丝绳入口，放入钢丝绳，所述第一模具的中部外壁设置防高温冷却循环系统；所述第二模具内设有铜腔，所述铜腔设置在防高温冷却循环系统的外侧，铜腔内注入隔绝空气的铜水，铜腔与第一模具的下部连通，铜水进铜腔之后，充满钢丝绳的沟槽四周，形成铜层；所述第二模具的外侧中部设有外冷却循环系统，第二模具的外侧下部设有加热系统；所述第三模具的外侧设有冷却系统，所述第三模具连接整理模具。
[0007]进一步地，所述第一模具的内壁设有隔热模具，隔热模具内设置钢丝绳。
[0008]进一步地，所述防高温冷却循环系统的内壁设有一层隔热层。
[0009]进一步地，所述铜腔的一侧还设有铜镁合金腔，铜镁合金腔内注入铜镁合金炉水。
[0010]进一步地，所述整理模具为大小头整理模具，整理模具腔口从最前端到最后端，逐渐收缩1
‑
2%左右。
[0011]一种高抗拉强度铜钢复合接触线的生产方法，采用上述一种高抗拉强度铜钢复合接触线的生产设备，包括以下内容：a.准备钢丝绳；b.在防高温冷却循环系统中注入冷却水；c.在铜腔内注入铜水；铜水进模腔之后，为避免接触空气，并带有氧气，铜水进入铜腔前隔绝空气，使铜水无氧进入铜腔；d.开启加热系统，镁铜合金固态、固态铜和钢丝绳在加热系统处；e.将上述经加热系统后的物料通过第三模具，经过连续冷锻工艺和轧制的两道工艺后进入整理模具以及拉拔轮产出接触线。
[0012]进一步地，钢丝绳在进入模具之前，先进行除锈、除油、除污、清洗除垢再干燥。
[0013]进一步地，步骤c中铜腔一侧还设有铜镁合金腔，在铜镁合金腔内注入0.4%的铜镁合金炉水，将铜镁合金炉水注入铜镁合金腔之前，隔绝空气，隔绝氧气，使铜镁合金炉水无氧进入铜镁合金腔。
[0014]进一步地，步骤c中在铜水上方充入保护气，通过调压阀，让铜水保持一定的压强，当铜水经过外冷却循环系统之后，铜水形成固态。
[0015]进一步地，步骤d中加热系统将温度加热至500~600℃。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术采用了在铜层中采用钢丝绳，铜水进铜腔之后，充分填满钢丝绳的槽沟，经过循环冷却系统的持续作用，铜水形成固态和钢丝绳的沟槽完全铆合在一些，形成一个有机的整体；既增加铜钢复合接触线整体的综合抗拉强度，又增加柔韧性，同时保持了铜的良导体作用，铜和钢丝绳有机复合形成一个不脱落的整体，既保持了铜钢复合接线整体优良的高导电特性，又增加铜钢复合接触线整体的综合抗拉强度，强化复合线材的牢固度、结合度和一体性，大大地提高了生产装置在运行中的安全系数。
[0017]（2）本专利技术克服钢丝绳在经过铜水1200℃高温铸造过程中，抗拉强度急剧下降的难题，增加防高温冷却循环系统，为保持钢丝绳原有抗拉强度，因此需要让钢丝绳在铸造过程中，始终在不高于600℃的工状环境，钢丝绳在500
‑‑
600℃的温度时，其抗拉强度和塑性达到最佳状态，因此将钢丝绳从防高温冷却循环系统中的内置隔热模具中穿过，可以让钢丝绳一直保持在600℃以下的温度，并保持原有的抗拉强度；本专利技术在防高温冷却循环系统最外侧增加了绝热良好的隔热层，使得冷却循环系统最外侧的温度不降低，防止1200℃的铜水在冷却循环系统的外侧遇冷而结晶，造成铜水的流动性变差的问题，避免冷却系统外侧的结晶的铜或凝固的固态铜越来越厚、越来越多造成对整个工艺效率和铸造系统寿命的影响。
[0018]（3）本专利技术的接触线的底部采用0.4%铜镁合金连铸造，形成一层铜镁合金耐磨层，增加与受电弓的耐磨性，减少接触线的接触部分的磨损，从而增加接触线的使用寿命。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的接触线的结构示意图。
[0020]图2为本专利技术的接触线的生产设备的结构示意图。
[0021]图中：第一模具1、钢丝绳入口11、第二模具2、铜腔21、铜镁合金腔22、第三模具3、隔热模具4、防高温冷却循环系统5、隔热层6、外冷却循环系统7、加热系统8、冷却系统9、整理模具10。
具体实施方式
[0022]为更好地理解本专利技术的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本专利技术的技术方案的具体实施态样，其仅为本专利技术技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如A部件位于B部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。
[0023]实施例1：参见图1
‑
图2，图2绘制了一种高抗拉强度铜钢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗拉强度铜钢复合接触线的生产设备，其特征在于：它包括第一模具（1）、第二模具（2）、第三模具（3）、防高温冷却循环系统（5）、外冷却循环系统（7）、加热系统（8）、冷却系统（9）和整理模具（10）；所述第一模具（1）设置在第二模具（2）内，第二模具（2）与第三模具（3）连接，第三模具（3）与整理模具（10）连接；所述第一模具（1）的一端设有钢丝绳入口（11），放入钢丝绳，所述第一模具（1）的中部外壁设置防高温冷却循环系统（5）；所述第二模具（2）内设有铜腔（21），所述铜腔（21）设置在防高温冷却循环系统（5）的外侧，铜腔（21）内注入铜水，铜腔（21）与第一模具（1）的下部连通，铜水进铜腔（21）之后，充满钢丝绳的沟槽四周，形成铜层；所述第二模具（2）的外侧中部设有外冷却循环系统（7），第二模具（2）的外侧下部设有加热系统（8）；所述第三模具（3）的外侧设有冷却系统（9），所述第三模具（3）连接整理模具（10）。2.根据权利要求1所述的一种高抗拉强度铜钢复合接触线的生产设备，其特征在于：所述第一模具（1）的内壁设有隔热模具（4），隔热模具（4）内设置钢丝绳。3.根据权利要求1所述的一种高抗拉强度铜钢复合接触线的生产设备，其特征在于：所述防高温冷却循环系统（5）的内壁设有一层隔热层（6）。4.根据权利要求1所述的一种高抗拉强度铜钢复合接触线的生产设备，其特征在于：所述铜腔（21）的一侧还设有铜镁合金腔（22），铜镁合金腔（22）内注入铜镁合金炉水。5.根据权利要求1所述的一种高抗拉强度铜钢复合接触线的...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁衍任，沈华，吴晓君，花思明，何宇，于婷，杜宽，赵德胜，杨玉军，寇宗乾，孟宪浩，武鸿亮，孙月钰，吴静，黄祖成，王远东，戴得胜，信双建，
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：