高速铁路接触线用铜及铜合金加工技术31页PPT

高速铁路接触网铜合金接触线在高速列车运行过程中的弯曲热疲劳特性分析随着高速铁路的建设和发展，铁路接触网作为供电系统的一部分，起到了至关重要的作用。

其中，铜合金接触线作为高速列车供电的重要组成部分，其性能的稳定性和可靠性对高速列车的正常运行起着重要的影响。

特别是在高速列车运行过程中，接触线面临着复杂的热环境和弯曲载荷，这对铜合金接触线的弯曲热疲劳特性提出了更高的要求。

为了分析高速铁路接触网铜合金接触线在高速列车运行过程中的弯曲热疲劳特性，我们需要从以下几个方面进行研究。

首先，需要对高速列车运行过程中接触线所承受的弯曲载荷进行分析。

高速列车在运行过程中，经过弯道、斜坡等路段时，接触线会受到弯曲载荷的作用。

这些载荷会对接触线的形变产生影响，进而可能导致接触线发生弯曲变形。

因此，我们需要通过理论分析和实验测试等方法，对高速列车运行过程中的弯曲载荷进行准确的模拟和测量。

其次，需要对铜合金接触线的热传导特性进行研究。

高速列车运行过程中，接触线会受到列车牵引电机的供电，由于电流的通过，接触线会产生一定的电阻，从而产生热量。

而高速列车的高速运行会导致接触线与环境的对流换热增加，这些热量的积累可能会导致接触线温度的升高。

因此，我们需要对接触线的热传导特性进行研究，以更好地控制接触线的温度，避免其发生过热。

此外，还需要对铜合金接触线的材料特性进行研究。

铜合金是一种常用的接触线材料，拥有良好的导电性和机械性能，但在高温和高应力环境下，铜合金材料容易发生塑性变形和疲劳断裂。

因此，我们需要对铜合金接触线在高温和高应力下的变形和疲劳特性进行研究，以确定其在高速运行条件下的可靠性和寿命。

最后，我们还需要通过数值模拟和实验验证等方法，对铜合金接触线在高速列车运行过程中的弯曲热疲劳特性进行分析。

通过建立接触线的力学模型和热传导模型，结合运行速度和载荷等参数，可以模拟出接触线在高速列车运行过程中的应力分布和温度分布情况。

而通过实验测试，可以验证模拟结果的准确性，并进一步分析接触线的疲劳寿命和故障机理。

高速铁路接触网铜合金接触线的可持续发展研究随着高速铁路的迅速发展和日益增长的运输需求，高速铁路接触网的稳定和可持续发展成为一个重要的研究领域。

作为高速铁路接触网的关键部分，铜合金接触线在提供稳定电力传输和保障运行安全方面起着重要作用。

铜合金接触线的可持续发展研究旨在进一步提高接触网系统的性能和可靠性，同时减少对环境的影响和资源的消耗。

本文将讨论以下几个方面的内容：铜合金接触线的材料特性、制造工艺、性能要求以及未来发展趋势。

首先，铜合金接触线的材料特性对其性能和可持续发展至关重要。

铜合金作为接触线的主要材料，具有优良的导电性、机械性能和抗腐蚀性。

近年来，随着材料科学的进步，新型的铜合金材料不断涌现，并逐渐替代传统的纯铜材料。

这些新型材料具有更好的导电性能和机械强度，同时降低了环境中对铜资源的需求。

其次，制造工艺对铜合金接触线的性能和可持续发展也具有重要影响。

现代制造工艺的应用可以提高接触线的几何精度和表面质量，从而减少接触电阻和摩擦损耗。

此外，采用先进的制造工艺还可以实现接触线的高强度焊接和连接，提高接触线系统的可靠性和运行寿命。

高速铁路接触网对接触线的性能要求非常高，包括电气性能、机械性能和抗氧化性能等方面。

在电气性能方面，接触线需要具有低电阻和稳定的电流传输能力，以确保高速列车的安全运行和电力供应的稳定。

在机械性能方面，接触线需要具有较高的抗风载能力和抗振动能力，以应对高速列车的运行振动和环境风压的影响。

另外，接触线还需要具有良好的抗氧化性能，以延长使用寿命并减少维护成本。

未来的发展趋势中，铜合金接触线将更加注重减少对环境的影响和资源的消耗。

随着全球环境保护意识的不断增强，绿色和可持续发展已经成为各行各业的共同追求。

在高速铁路接触网领域，减少能源消耗、降低碳排放和优化资源利用将是未来的发展方向。

例如，通过改进接触线的材料设计和制造工艺，可以实现能耗的降低和资源的循环利用。

此外，智能化和自动化技术的应用也将进一步提高接触网系统的运行效率和能源利用率。

现代铁路用铜合金接触线制造技术实践摘要采用上引连续铸造—连续挤压—拉拔制备铜合金接触线是我国目前最为先进的生产工艺，本文介绍了生产中各个工序中的一些问题，然后通过不断总结经验，确定了相关制作中的控制点，提出了一些解决的方法。

关键词铜合金；接触线；生产工艺铁路运输在国民经济中有重要的作用，全国客、货运量的70%左右需要依赖铁路运输，现阶段我国铁路发展相对落后一些，为了更好地发展，铁道部提出发展高速铁路，从而达到降低现有铁路的运输压力目的[1]。

现阶段的高速铁路对导电用接触线要求很高，而传统的钢包铝线已经不能满足于现在的需求了，从而出现了各种铜及铜合金接触线成为替代成为最好的选择。

其中接触线的合金类型对其性能影响是最大的，其铁路用铜合金接触线制造工艺是影响运用性能的重要因素之一，所以这方面必须加以重视。

1 工艺介绍目前阶段所制作的铜合金接触线，所运用的完善工艺是上引连铸铜杆，首先需要不断挤压后，然后再进行结晶强化处理，通过二辊冷轧机的冷加工处理方法，最后经过接触线拉拔机操作，从而制作成铜合金接触线，其中要将合金含量控制合理的范围之内，然后经过该工艺处理后，让铜合金接触线产品的性能可达到铁标TB /T 2809—2005的相关要求[2]。

2 上引连铸目前运用上引连铸炉来制造接触线杆坯，其中上引连铸炉是一种感应炉，感应炉通过熔沟内大电流发生电磁力相关作用，从而在电磁力搅拌下，使炉内铜液在进行一个合理的混合，从而使合金元素在铜液中得到一个很好的分布情况。

在上引连铸炉中熔化腔与保温腔中有一个过渡腔，其中的铜液从熔化腔经过渡腔进入保温腔时，这样一来就可以避免直接流入，这样一来就可以让铜液温度和液位的保持一个平稳，另外也可以比较很简单的从过渡腔内处理相关渣质，这样做能够使保温腔内铜液的温度相对稳定，成分均匀分布，液位相对平稳一些，在最大程度上保证了上引炉生产的接触线杆坯整线强度的相同，这样一来就可以预防接触线出现部分强度低的情况发生。

高速铁路接触网铜合金接触线的材料特性研究随着高速铁路的发展和普及，接触网作为供电系统的重要组成部分，对于高速铁路的可靠性和稳定性起着关键作用。

在接触网中，接触线是将电力从供电线路传输到列车的关键部件。

铜合金作为接触线的常用材料之一，具有良好的导电性能和耐腐蚀性能。

本文将对高速铁路接触网铜合金接触线的材料特性进行研究。

首先，铜合金接触线的导电性是影响其性能的重要因素之一。

铜合金具有较高的电导率和较低的电阻率，能够有效地传导电力。

相比于纯铜，铜合金能够提供更高的电导率，从而减小能量损失和电压降低，提高供电效率。

此外，铜合金还具有较低的热膨胀系数，能够在高温条件下保持稳定的电导性能，确保电力传输的稳定性。

其次，铜合金接触线的耐腐蚀性也是其重要的材料特性。

高速铁路接触网处于室外环境中，长时间暴露在各种气候条件下，容易受到大气污染物、雨水等腐蚀。

铜合金具有良好的耐腐蚀性能，能够有效抵御湿气、氧化物和硫化物等腐蚀物质的侵蚀，延长接触线的使用寿命。

此外，铜合金还可以通过表面处理和防护措施，进一步提高其抗腐蚀性，保证其长期稳定运行。

另外，铜合金接触线的力学性能也是需要考虑的因素。

接触线需要承受列车行驶时产生的振动和冲击力，因此具备较高的强度和韧性是必要条件。

铜合金在保持良好的导电性能的同时，也保持了较高的强度和韧性。

这使得铜合金接触线能够抵御外力的影响，不易产生变形和断裂，确保供电系统的稳定运行。

此外，铜合金接触线的热稳定性和可焊性也值得关注。

由于供电系统中会产生较高的电流和功率，接触线会受到大量的热能释放。

铜合金具有良好的热稳定性，能够在高温条件下保持稳定的导电性能，避免因热膨胀导致的接触不良和松动等问题。

同时，铜合金还具备良好的可焊性，方便了接触线的安装和维修，提高了供电系统的可操作性。

总之，高速铁路接触网铜合金接触线作为供电系统的重要组成部分，其材料特性的研究对于保证供电系统的可靠性和稳定性起着至关重要的作用。

高速铁路接触线用铜及铜合金加工技术摘要
高速铁路接触线的制作采用的是铜及铜合金加工技术，这种技术的应
用极具挑战性，因为它需要在精确的温度和时间保持正确的形状、A材料
物理性能及优异强度。

本文将介绍以铜及铜合金加工技术制作高速铁路接
触线的流程、过程及变量，以帮助项目经理实现节能减排和质量稳定的高
精度制造。

Introduction
高速铁路接触线是一种专为高速铁路规划而设计的重要零件。

他们为
铁路负责转换电能，保证列车的运行安全，而且具有耐磨性和耐腐蚀性。

相比以往的传统铁路接触线，高速铁路接触线要求要更加严苛，其特殊的
结构和性能方面的要求也更为复杂。

高速铁路接触线制作时采用的是铜及铜合金加工技术，工艺程序比较
复杂，这种技术的应用极具挑战性，因为它需要在精确的温度和时间保持
正确的形状、A材料物理性能及优异强度。

为了满足高速铁路接触线各项
加工要求，少腐蚀、氧化、熔接，降低材料表面硬度，增加抗拉应力，本
文将介绍以铜及铜合金加工技术制作高速铁路接触线的流程、过程及变量，以帮助项目经理实现节能减排和质量稳定的高精度制造。

高速列车用铜合金接触线用材料及其加工工艺①吴朋越3,谢水生,黄国杰(北京有色金属研究总院有色金属材料制备加工国家重点实验室,北京100088)摘要:在研究和分析国内外高速列车用铜合金接触线的基础上,结合目前铜合金接触线的生产现状,对我国铜合金接触线材料和加工工艺进行了分析。

随着电气化铁路运行向高速化发展,开发新型的Cu 2Cr 2Z r 系、Cu 2M g 系铜合金接触线是必要且可行的。

目前我国铜合金接触导线制造技术比较落后,在铜熔体洁净化处理和连铸成形两个关键工序上,缺乏有效手段,大大影响了产品的最终性能。

综合考虑产品的最终性能和大规模连续化生产的要求,在加工工艺方面,连铸连轧法和连续挤压法是未来开发的重点。

关键词:高速列车接触线;震波速度;Cu 2Cr 2Z r ;Cu 2Mg ;连铸连轧;连续挤压;高强高导铜合金中图分类号:TG 146.1+1;TG 29;TG 113.2 文献标识码:A 文章编号:0258-7076(2006)02-0203-06 高速列车具有安全性好、正点率高、快速等优点。

能有效地改善交通环境,带动国民经济的发展。

20世纪60年代以来,随着铁路电气化的高速发展,铁路运输一再提速(一般运行速度在120～160km ・h -1为中速,160～200km ・h -1为准高速,200～400km ・h -1为高速),对于电气化铁路用接触线性能要求越来越高,因为在电气化铁路运行过程中,接触导线不仅要承受较大的悬挂张力,同时还经受着通过电流时引起的热作用。

因此,材料要求具有良好导电性能的同时还应具有高的抗拉强度,而且在电流负荷增大、温度升高时仍然要保持较高的强度[1]。

我国铁路广深线、京郑线等都大量或全部使用了法国或德国产品,花费了大量外汇[2]。

因此,对国产铜及铜合金接触线的研制开发即成为我国企业和科研单位的重要课题之一。

铁道科学研究院机车车辆研究所与上海康成铜材有限公司、上海电缆厂的科技人员长期从事铜合金接触线的配方和制造工艺的研究。

科技成果——轮轨式高速铁路高寿命铜合金导线生产技术开发单位西北大学成果简介本项目是对我们已经研制的高速铁路导线生产技术成果进行产业化，建成我国首家具有独立知识产权的高速铁路导线生产基地，在两年时间内为我国高速铁路提供合格的试用接触导线。

高速铁路是我国在新世纪具有重大意义的工程，该项目成果具有很高的显示度。

本项目依靠具有独立知识产权的研究成果，技术是成熟的。

经中铁电气化局集团接触网检测中心，对工业化试验所生产的导线检验表明，满足高速铁路导线要求。

主要技术与经济指标主要技术：抗拉强度大于550MPa，导电率大于75%IACS，其余指标达到铁道部行业标准。

经济指标：正式投产后，年产值达30亿元，上缴利税3600万元，利润5000万元。

技术特点项目实施的技术路线是：连续铸造—固溶—冷轧—时效—冷轧—拉伸—检测，在材料成分设计与加工工艺的合理配合等方面有独创性，使得导线强度和导电率都具有较高水平。

经济社会效益本项目完成后，将建成年产值3.0亿的生产能力。

本项目所依靠的具有独立知识产权，已完成工业化试验，经中铁电气化局集团接触网检测中心对所研制120mm2和85mm2高速铁路导线的抗拉强度、导电性和抗疲劳性等检测，以及耐磨性、和耐腐蚀性能测试表明，指标已超过铁道部高速铁路标准，技术是成熟的，国内市场也是广阔的。

投资预算本项目需要场地约50亩，厂房建设等约需1600万元。

接触网导线试挂约需500万元，生产线设计430万元，其他不可预见费用70万元。

项目固定资产预算5000万元。

周转资金（调试和试生产用）预算约5000万元。

总共1.0亿元人民币。

合作方式合作开发。