接觸網零部件制造工藝及裝備

1、高速接觸網零部件制造工藝及裝備高速接觸網零部件制造工藝及裝備韓寶峰王鵬勃(寶雞保德利電氣設備有限責任公司陜西寶雞721000)摘要：摘要：高速接觸網零件項目中所包括的主要零部件分別采用金屬精密模鍛工藝、金屬型鋁合金重力鑄造、金屬型鋁合金低壓鑄造。由于接觸網零件類型較多，結構、材質及成型工藝都有很大差別，因此需對不同的零件及材質制定不同的工藝方案，選擇不同的制造設備。關鍵詞：關鍵詞：接觸網零部件；工藝裝備1概述：概述：接觸網零部件的制造過

2、程中，其材料的選用和成型工藝的選擇是非常關鍵的。不同的工藝要求選擇不同的材料，而不同的材料要配合不同的工藝要求。所以二者密不可分。尤其是關鍵受力件直接起著承受接觸懸掛系統(tǒng)主要荷載的作用。受力件質量的好壞直接影響接觸懸掛系統(tǒng)的性能。所以因接觸網零件的缺陷造成的危害及其改進措施一直是各方面關注和探討的重要問題。隨著中國高速鐵路的蓬勃發(fā)展，國內的接觸網零部件與以往普速線路相比，也有了很大的改進，如以往普速線路上經常用到的滑輪補償裝置，已經逐步

3、被受力更好、安全性能更高的棘輪補償裝置所代替。產品的變更也引起了生產工藝的革命，隨之一批生產效率高、精密度好、更能適用于現(xiàn)代高速及客運專線接觸網零件生產的設備被廣泛應用，極大的提高了高速接觸網零件的制造水平。高速接觸網零件項目中所包括的主要零部件分別采用金屬精密模鍛工藝、金屬型鋁合金重力鑄造、金屬型鋁合金低壓鑄造。由于接觸網零件類型較多，結構、材質及成型工藝都有很大差別，因此需對不同的零件及材質制定不同的工藝方案，選擇不同的制造設備。2

4、工藝流程工藝流程高速接觸網系統(tǒng)零件設計方案結合工廠現(xiàn)有設備、工藝手段及技術經驗進行了工藝化處理，結合高速接觸網系統(tǒng)零件的生產流程，確定零件制造工藝使其結構適合于精密金屬模鍛工藝、精密金屬模重力鑄造工藝、低壓鑄造工藝、沖壓成型工藝、熱處理工藝、鉚接工藝并使工藝質量穩(wěn)定且容易控制。針對研制零件的特性及圖紙的技術要求，制定詳細的加工工藝流程：預鍛a模鍛類零件：選料→下料→鍛造→切飛邊→整形→檢驗→機加工→檢驗→表面處理→配套→檢驗→成品b鑄造

5、類零件：制?！饘偃蹮挕鷿沧ⅰ巍鸁崽幚怼鷻z驗→表面處理→檢驗→機加工→清洗→檢驗→配套→成品c焊接類零件：多功能下料機下料→工裝卡具制作→電焊→檢驗→表面處理→配套→檢驗→成品d機加工類零件：下料機下料→數(shù)控加工→檢驗→表面處理→配套→檢驗→成品3銅合金銅合金CuNi2SiCuNi2Si鍛造及熱處理工藝鍛造及熱處理工藝針對與銅合金線索相連接的定位線夾、接觸線中心錨結線夾、承力索中心錨結線夾、彈性吊索線夾等重要零件采用高性能的銅合金C

6、uNi2Si材料是客運專線接觸網零件技術提形量和變形溫度比較均勻。例如，鍛造長軸類銅合金鍛件時，應將工件經常調頭變形，使各部分的變形溫度相近，以減小內應力；②銅合金鍛造后，要及時進行消除應力退火。7）氫氣?。核秀~鎳合金，在高溫下極易氧化。含有氧的銅合金，如在含有H2、CO、CH4等的還原氣氛中加熱，則這些氣體會向金屬內擴散，與Cu2O化合而生成不溶于銅的水蒸氣或CO2。這種水蒸氣具有一定的壓力，力圖從金屬內部逸出，結果在金屬內部形成微

7、小裂紋，使合金變脆，即氫氣病。因此，加熱銅合金時，爐子氣氛最好是中性的。針對以上鍛造缺陷產生的原因，我們在鍛造工藝制定與驗證時避免形成缺陷因素的存在，制訂合理的鍛造工藝。形成國內外CuNi2Si合金材料包括表面質量、化學成份、機械性能等項目的企業(yè)驗收標準。以確保銅合金接觸網零件的優(yōu)質、安全、穩(wěn)定，加速國外產品的國產化進程，確定定位線夾、接觸線中心錨結線夾、承力索中心錨結線夾、彈性吊索線夾等銅合金CuNi2Si接觸網零部件采用金屬模鍛工藝

8、制造，原材料化學成分進行控制，鍛造溫度、冷卻方式的試制確定后嚴格按工藝實施，直接在模具內采用鍛造成型的方法，避免壓合組織內部的微小裂紋、氣孔等缺陷，鍛造后通過時效強化熱處理，保證零部件整體機械性能，尺寸精度高，內在組織細密。4鋁合金鋁合金ENENACAlSi7Mg0.3ACAlSi7Mg0.3、ENACAlSi7Mg0.6ENACAlSi7Mg0.6鑄造及熱處理工藝鑄造及熱處理工藝結合國外鋁合金ENACAlSi7Mg0.3、ENACAl

9、Si7Mg0.6鑄件原型產品的設計方案，確定腕臂支持類零件如：承力索座、套管座、雙耳套筒、定位支座、錨支定位卡子等零件采用鋁合金ENACAlSi7Mg0.3、ENACAlSi7Mg0.6，通過試制，確定合理熔煉及澆注工藝，采用淬火及時效處理改善件內部的顯微組織及使用性能，提高鑄件的強度和塑性。4.1接觸網鋁合金鑄件主要采用金屬型重力鑄造造，其內在組織致密、外觀質量好、結構可靠、安全性高。熔煉工藝是鑄件生產中的一個有機組成。一個優(yōu)質鋁鑄件

10、的獲得，需要有一套優(yōu)化的鑄造方法、鑄造工藝、熔煉工藝及澆注工藝相結合。在鋁合金ENACAlSi7Mg0.3、ENACAlSi7Mg0.6鑄造時除氣及精煉成為熔煉工藝的控制的難點。通過實際工藝驗證，對除氣工藝分兩步，第一步，先對從中頻熔煉爐倒入保溫澆注爐的鋁液用六氯乙烷（C2Cl6）進行初步除氣，這是一般常用工藝，技術難度不大；下一步，在加入Sr變質后通入氬氣進行再次除氣，因為加入Sr后鋁液吸氣傾向增大，這時通入氬氣既可以除氣又可以加速S

11、r的擴散，提高變質的速度，細化晶粒，提高變質效果，起到一舉兩得效果。變質處理是鑄造鋁合金熔煉的又一個關鍵環(huán)節(jié)，它同除氣工藝一樣也是一個控制難點，而且與除氣工藝處理相比，控制難度更大。變質處理有多種方法，選擇一種適合我國的處理工藝難度很大，通常的變質方法有：鈉變質、鍶變質、銻變質、鋇變質、稀土變質。在諸多變質劑中，Na的變質效果最佳，其次是Sr，但Na變質有衰退現(xiàn)象，腐蝕工具和環(huán)境，變質處理時易增大含氣量和夾渣物，而Sr變質抗衰退性好，無

12、腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。由于國內存在金屬型鑄造，每一坩堝鋁合金液澆注持續(xù)時間長，加之國內生產的鑄造鋁合金接觸網零件，服役狀態(tài)均為致命零件，必須保證百分之百的安全，不能發(fā)生任何問題，否則都可能產生無法預料的損失，而變質處理是獲得零件高性能的關鍵環(huán)節(jié)，只有變質良好的金屬液澆出的零件通過熱處理才能獲得高性能產品，根據(jù)這些特點，選用Sr長效變質劑進行變質。生產用含Sr變質劑主要有兩種：一類是純Sr金屬，另一類為Al－Sr中間合金，均已商品化，純Sr金屬含