[发明专利]一种钢铝复合导电轨制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轨道交通部件制备方法，特别是城市轨道交通设施中的钢铝复合导电轨制备方法。

背景技术

“导电轨”是沿着电气化铁路运行轨布置并将电力输送给机车的刚性输电导轨，因其一般布置在两条运行轨道的侧边或两条轨道中间，因此又叫“第三轨”，或“复合轨”。目前，城市轨道交通供电系统用的钢铝复合导电轨结构多为以下两种：1，采用铆接方式将U型不锈钢带材嵌入到铝轨本体设有的两个槽中，并使用铆钉将不锈钢带材与铝轨基铆接在一起。这种铆接式钢铝复合导电轨存在两个方面的问题：其一是制造工艺复杂，其二是复合效果差，影响了钢铝复合的一致性，致使其正常使用率较低；2，采用焊接方式将不锈钢带包覆在铝轨基上并进行不锈钢带的焊接，这种焊接式钢铝复合导电轨从一定程度上解决了复合一致性的问题，但是仍然存在以下问题：（1）制造工艺落后，在进行钩型钢带材焊接时通常是在常压状态进行焊接，使得焊处晶格松弛，造成耐磨、耐高温等性能较差以及应力集中问题，因此，在高速摩擦和高温条件下的复合导电轨容易被破坏；（2）在制造钩型不锈钢带材时，需要将一定壁厚的不锈钢带加工成大弯曲弧度的钩型不锈钢带材，由于钩型不锈钢带材的曲率半径较大，现有制造工艺存在耗材较大的问题，增加了制造成本。

发明内容

本发明用于解决上述已有技术之缺陷，提供一种经连续挤压实现钢铝双金属牢固冶金结合、结合面无间隙且工艺简单的钢铝复合导电轨制备方法。

本发明所称问题是以下述技术方案解决的：

 一种钢铝复合导电轨制备方法，特别之处是，它按如下步骤进行：

a.材料准备：选用铝合金杆和不锈钢带；清除不锈钢带及合金铝杆表面的油污及氧化层；

b.加热：分别对不锈钢带、合金铝杆和连续挤压机的挤压模具进行中频预加热，其中不锈钢带加热至450-500℃，铝合金杆加热至150-200℃，挤压模具加热至500±20℃；

c. 双金属连续挤压：将预热后的不锈钢带送入连续挤压机挤压模具的钢带输入通道，同时将铝合金杆经连续挤压机送料轮送入挤压模具腔体下部的铝合金杆输入孔，在挤压模具内铝合金杆受热变形，与不锈钢带紧密结合，同步挤出模腔，制成挤压件；

d．铣削修整：对挤压件进行铣削修整，形成钢铝复合导电轨半成品件；

e.时效处理：对钢铝复合导电轨半成品件在200℃温度下进行4小时的时效处理。

上述钢铝复合导电轨制备方法，所述c步骤中，将预热后的两根不锈钢带并排送入连续挤压机挤压模具的钢带输入通道，同时将预热后的两根铝合金杆经连续挤压机送料轮送入挤压模具腔体下部的铝合金杆输入孔，在挤压模具内铝合金杆受热变形，将不锈钢带包覆、同步挤出模腔；所述d步骤中沿挤压件中心平面将挤压件对称铣削切割为两部分，分别对各部分进行表面修整。

上述钢铝复合导电轨制备方法，所述挤压模具包括腔体和依次固定在腔体内的前螺母、导向模、导流模、包覆模、后螺母，所述前、后螺母分别与腔体螺纹旋合；所述导向模由叠置的圆柱形前端和八棱台形后端构成，在导向模中部设有钢带输入通道；所述导流模设有圆形过渡孔，圆形过渡孔连通矩形包覆孔；所述包覆模中部设有挤压通道，挤压通道的横截面形状为两个相叠的工字型。

上述钢铝复合导电轨制备方法，所述腔体外部设有蛇形配置的线圈槽，腔体下部对称设置两个挡台，挡台前端处设有铝合金杆输入孔，铝合金杆输入孔与腔体内部连通。

上述钢铝复合导电轨制备方法，所述钢带输入通道的截面形状为矩形，其前段为变截面，截面面积由大到小渐变，钢带输入通道后段为等截面；所述挤压通道的横截面面积由入口至出口从小到大渐变。

上述钢铝复合导电轨制备方法，所述铝合金杆的直径为16-25毫米，不锈钢带的宽度为85-60毫米、厚度为6毫米。