一种电气化铁路接触线及其加工工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铁路接触线，具体涉及一种电气化铁路接触线及其加工工艺，属于电缆技术领域。
【背景技术】
[0002]电气化铁路用接触线应具有高的强度、高的导电率和高的软化温度。目前接触线采用的主要有Cu-Mg、Cu-Sn、Cu-Ag合金。Cu-Ag是低强高导合金，适合于速度不太高的铁路；Cu-Mg、Cu-Sn是中强中导合金，虽用于目前的高铁，但由于导电率中等浪费大量电能，并不是理想的接触线合金材料，因此，本发明介绍一种电气化铁路接触线及其加工工艺。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种电气化铁路接触线及其加工工艺。
[0004]本发明解决上述技术问题的技术方案为:一种电气化铁路接触线，由如下重量百分比的原料组成:锆0.08?0.40%，，铈0.05?0.10%，杂质总和不大于0.1%，余量为铜。
[0005]本发明第二方面公开了前述电气化铁路接触线的加工工艺，包括以下步骤:
[0006]I)在真空感应熔化炉中按接触线的重量百分比加入海绵锆、金属铈和电解铜，真空度< 0.0lpa，熔炼温度1300?1500°C，降温至1200±30°C时倒入真空保温炉，保温炉真空度< 0.0lpa，水平连铸获得方坯；
[0007]2)对步骤I)得到的连铸方坯加热至900?950°C，保温20?40min ；
[0008]3)接步骤2)进行恒温热连乳，乳机出口处温度控制在900?950 °C，乳后直接入水进行在线固溶处理，得到直径为Φ28?32mm的盘圆；
[0009]4)对步骤3)得到的固溶处理后的盘圆进行拉拔剥皮，去除表面缺陷；
[0010]5)对剥皮后的盘圆进行形变热处理，由Φ28?32mm减径为Φ 15?20mm，变形量60 ?78% ；
[0011]6)接步骤5)对形变热处理后的盘圆继续时效强化；
[0012]7)接步骤6)对时效后的盘圆进行冷乳或冷拉拔，变形量30?50% ;
[0013]8)接步骤7)在单模盘拉机上精成型，得到接触线最终产品尺寸；在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0014]进一步，步骤5)中对剥皮的盘圆进行形变热处理，加热温度400?500°C，保温30?60分钟ο
[0015]进一步，步骤6)所述时效强化的时效温度为380?450°C，保温时间为I?8h。进一步，步骤4)中直径方向上切削量为0.1?0.3mm。
[0016]采用本发明所述工艺制备的接触线抗拉强度可达到560Mpa以上，电导率可达到100% IACS 以上。
[0017]本发明与【背景技术】相比具有的优点是:
[0018](I)本发明提供的接触线具有媲美铜镁合金接触线的强度，略低于铬锆铜合金，90% IACS以上的导电性能，其输电损耗大幅下降，有利于节能减排。
[0019](2)全热连乳，高速乳制，恒温乳制，这样可实现在线固溶。其晶粒组织在连续变形过程中不断破碎、不断再结晶、不断细化，没有长大的时间，比重新加热固溶工艺晶粒要细得多，从而保证了高的机械性能；不用重新加热固溶，降低了能耗；
[0020](3)热连乳相比于连续挤压的组织缺陷要少得多；相比于冷乳变形效率要高得多；
[0021](4)采用形变热处理工艺，有利于提高接触线芯部强度，锻透性提高，配合后续的进一步时效和室温冷变形，能够更好的提高接触线的强度。
【具体实施方式】
[0022]以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0023]实施例1
[0024]1.产品化学成分
[0025]产品化学成分为Zr:0.08% ；Ce:0.1% ；Cu:余量；
[0026]2.制备方法
[0027]I)将海绵锆、金属铈、电解铜按所制备合金成分重量百分比加入真空感应熔化炉中熔化，真空度< 0.0lPa，升温至1300°C铜水熔清后降低温度，至1200±30°C时打开真空阀门，将铜水倒入真空保温炉；真空保温炉保持温度1200±30°C，真空度< 0.0lPa，水平连铸，连铸方坯的规格为:150mmX 150mmX 10000mm，铸速150mm/min,单根坯重2000Kg ；
[0028]2)将步骤I)得到的连铸方坯在无水冷推钢式加热炉中加热，加热温度920°C，保温 20min ；
[0029]3) 16架乳机全连乳，开乳温度920°C，终乳温度920°C，终乳速度15m/s，乳制规格为Φ 28mm的盘圆，盘重2000Kg ;盘圆利用乳后余热进行在线入水固溶处理，920°C直接入水固溶处理；
[0030]4)对上步得到的固溶处理后的盘圆进行拉拔剥皮，直径方向上剥皮切削量0.1mm ；
[0031]5)将步骤4)中得到的盘圆加热至480°C，保温I小时，在6机架连乳机上乳制，开乳温度480°C，终乳温度480°C，由Φ28_冷乳到Φ17.8_，变形量60% ；
[0032]6)时效强化，温度400°C，保温时间4h ;
[0033]7)酸洗去掉氧化皮，在Y型冷连乳机上4道次冷乳预成双沟型，当量直径Φ12.6mm，变形量 50% ；
[0034]8)在单模盘拉机上精成型，由当量直径Φ 12.6mm到成品断面110平方毫米，变形量 12%。
[0035]3.制备结果
[0036]该实例获得断面110平方毫米、长度2100米的接触线，抗拉强度450MPa，导电率94% IACS0
[0037]实施例2
[0038]1.产品化学成分
[0039]产品化学成分为Zr:0.12% ；Ce:0.08% ；Cu:余量；
[0040]2.制备方法
[0041]I)将海绵锆、金属铈、电解铜按所制备合金成分重量百分比加入真空感应熔化炉中熔化，真空度< 0.0lPa，升温至1400°C铜水熔清后降低温度，至1200±30°C时打开真空阀门，将铜水倒入真空保温炉；真空保温炉保持温度1200±30°C，真空度< 0.0lPa，双流水平连铸，连铸方坯的规格为:150mmX 150mmX 10000mm，铸速150mm/min,单根坯重2000Kg ；
[0042]2)将步骤I)中得到的连铸方坯在无水冷推钢式加热炉中加热，加热温度950°C，保温30min ；
[0043]3) 16架乳机全连乳，开乳温度950°C，终乳温度950°C，终乳速度15m/s，乳制规格为Φ 30mm的盘圆，盘重2000Kg ;盘圆利用乳后余热进行在线入水固溶处理，950°C直接入水固溶处理；
[0044]4)对上步得到的固溶处理后的盘圆进行拉拔剥皮，直径方向上剥皮切削量0.2mm ；
[0045]5)加热至400°C，保温I小时，在6机架连乳机上乳制，开乳温度400°C，终乳温度400 °C，由 Φ 32mm 冷乳到 Φ15ι?πι，变形量 78% ；
[0046]6)时效强化，温度380°C，保温时间8h ；
[0047]7)酸洗去掉氧化皮，在Y型冷连乳机上4道次冷乳