CN112676774A - 一种耐弧复合结构导流滑道的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐弧复合结构导流滑道的制造方法，涉及分段绝缘器导流滑道强化技术领域，包括以下步骤：S1、对铜滑道需要强化的区域的基体采用数控机床加工去除一定厚度；S2、将具有一定成分组成、一定致密度的钼铜合金或钨铜合金按照滑道表面去除位置的尺寸，用数控机床加工成具有一定厚度和形状的零件；本发明通过将具有耐电弧烧蚀性能，同时具有高导热性和高导电性的钼铜或钨铜合金应用到分段绝缘器承受电弧作用的表面，制造成具有耐弧性能的复合结构导流滑轨，起到提高使用寿命，防止电弧烧损，减少打弓事故发生率的作用，具有工艺简单、生产成本低，易于推广使用的优点。
Description
技术领域
本发明涉及分段绝缘器导流滑道强化技术领域，具体为一种耐弧复合结构导流滑道的制造方法。
背景技术
分段绝缘器是电气化铁路运行中进行分段供电而不可缺少的组成部分。列车通过时，受电弓与分段绝缘器的导流滑道接触而保持动力供应，在受电弓进入分段绝缘器区域，在与导流滑道接触和脱开的过程容易发生打弧现象。目前使用的多型号分段绝缘器均采用多零件组装而成，导流滑道材料为无氧纯铜，通过引弧角来减轻打弧对滑道的损伤。
但由于纯铜具有较低熔点和高导热性质，在电弧发生时，较容易因高温电弧作用而使局部熔化，在表面张力作用下，凝固形成高出滑道表面的“瘤状”损伤，在受电弓通过时，由于电弧烧损形成的“瘤”状损伤的阻挡，发生打弓事故，损坏受电弓，对导流滑道承受电弧作用位置进行耐弧设计，避免电弧作用时发生烧损，特别是避免形成“瘤状”损伤，对提高分段绝缘器使用寿命，保障轨道交通系统稳定安全运行，降低维护成本有重要意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐弧复合结构导流滑道的制造方法，解决了背景技术中提到的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种耐弧复合结构导流滑道的制造方法，包括以下步骤：
S1、对铜滑道需要强化的区域的基体采用数控机床加工去除一定厚度；
S2、将具有一定成分组成、一定致密度的钼铜合金或钨铜合金按照滑道表面去除位置的尺寸，用数控机床加工成具有一定厚度和形状的零件；
S3、采用银基钎焊料，使用钎焊工艺，将钼铜合金或钨铜合金零件与铜滑道进行无缺陷连接，形成耐弧强化复合结构；
S4、对经过钎焊处理的耐弧强化复合结构进行探伤检查，确保焊接无缺陷；
S5、对经过强化处理的滑道在数控机床上进行机械加工和打磨处理，加工得到表面光滑、与滑道设计尺寸一致的具有耐弧复合结构的滑道。
如上述的耐弧复合结构导流滑道的制造方法，其中，优选的是，所述铜滑道需要强化的区域包括：
受电弓进入段，长度范围50-150mm；
受电弓与滑道脱离段，长度范围50-150mm；
引弧角及过度圆弧段，所有强化表面均指滑道与受电弓接触一侧的90°-180°范围的外表面；
滑道表面去除尺寸深度为0.5-2mm。
如上述的耐弧复合结构导流滑道的制造方法，其中，优选的是，所述钼铜或钨铜合金为由粉末冶金烧结多孔钼或钨骨架，渗铜处理后经过锻造或轧制加工的，相对密度大于98％的钼铜或钨铜合金材料，合金中铜含量的质量分数为10％-50％，钼铜合金零件的尺寸依据导流滑道设计尺寸和滑道表面去除深度确定，即经过钎焊后，由钼铜合金零件、钎焊层和铜滑道组成的复合结构的总体尺寸符合原滑道设计尺寸，钼铜合金零件厚度为0.3-1.9mm。
如上述的耐弧复合结构导流滑道的制造方法，其中，优选的是，所述S3中使用的银基钎焊料中各成分的质量分数范围为：Ag24-46％，Cu29-41％，Zn23-35％，Sn0-2.5％；
钎焊温度范围为680-850℃，钎焊保温时间10-45s，钎焊加热方式可为火焰加热，高频感应加热和加热炉加热。
如上述的耐弧复合结构导流滑道的制造方法，其中，优选的是，所述S4中探伤检查方法为无损探伤，包括超声波探伤和X射线探伤检查。
如上述的耐弧复合结构导流滑道的制造方法，其中，优选的是，所述S5中对具备强化耐弧复合结构滑道的机械加工和打磨处理，是为恢复滑道尺寸达到设计尺寸要求，表面平整度指标小于0.5mm，表面粗糙度要求为Ra0.8-Ra2.0μm。
本发明与现有技术相比具备以下有益效果：通过将具有耐电弧烧蚀性能，同时具有高导热性和高导电性的钼铜或钨铜合金应用到分段绝缘器承受电弧作用的表面，制造成具有耐弧性能的复合结构导流滑轨，起到提高使用寿命，防止电弧烧损，减少打弓事故发生率的作用，具有工艺简单、生产成本低，易于推广使用的优点。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程图；
图2为本发明方法涉及的耐弧复合结构导流滑道的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种耐弧复合结构导流滑道的制造方法，包括以下步骤：
S1、对铜滑道需要强化的区域的基体采用数控机床加工去除一定厚度；
S2、将具有一定成分组成、一定致密度的钼铜合金或钨铜合金按照滑道表面去除位置的尺寸，用数控机床加工成具有一定厚度和形状的零件；
S3、采用银基钎焊料，使用钎焊工艺，将钼铜合金或钨铜合金零件与铜滑道进行无缺陷连接，形成耐弧强化复合结构；
S4、对经过钎焊处理的耐弧强化复合结构进行探伤检查，确保焊接无缺陷；
S5、对经过强化处理的滑道在数控机床上进行机械加工和打磨处理，加工得到表面光滑、与滑道设计尺寸一致的具有耐弧复合结构的滑道。
铜滑道需要强化的区域包括：
受电弓进入段，长度范围50-150mm；
受电弓与滑道脱离段，长度范围50-150mm；
引弧角及过度圆弧段，所有强化表面均指滑道与受电弓接触一侧的90°-180°范围的外表面；
滑道表面去除尺寸深度为0.5-2mm。
钼铜或钨铜合金为由粉末冶金烧结多孔钼或钨骨架，渗铜处理后经过锻造或轧制加工的，相对密度大于98％的钼铜或钨铜合金材料，合金中铜含量的质量分数为10％-50％，钼铜合金零件的尺寸依据导流滑道设计尺寸和滑道表面去除深度确定，即经过钎焊后，由钼铜合金零件、钎焊层和铜滑道组成的复合结构的总体尺寸符合原滑道设计尺寸，钼铜合金零件厚度为0.3-1.9mm。
S3中使用的银基钎焊料中各成分的质量分数范围为：Ag24-46％，Cu29-41％，Zn23-35％，Sn0-2.5％；
钎焊温度范围为680-850℃，钎焊保温时间10-45s，钎焊加热方式可为火焰加热，高频感应加热和加热炉加热。
S4中探伤检查方法为无损探伤，包括超声波探伤和X射线探伤检查。
S5中对具备强化耐弧复合结构滑道的机械加工和打磨处理，是为恢复滑道尺寸达到设计尺寸要求，表面平整度指标小于0.5mm，表面粗糙度要求为Ra0.8-Ra2.0μm。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种耐弧复合结构导流滑道的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、对铜滑道需要强化的区域的基体采用数控机床加工去除一定厚度；
S2、将具有一定成分组成、一定致密度的钼铜合金或钨铜合金按照滑道表面去除位置的尺寸，用数控机床加工成具有一定厚度和形状的零件；
S3、采用银基钎焊料，使用钎焊工艺，将钼铜合金或钨铜合金零件与铜滑道进行无缺陷连接，形成耐弧强化复合结构；
S4、对经过钎焊处理的耐弧强化复合结构进行探伤检查，确保焊接无缺陷；
S5、对经过强化处理的滑道在数控机床上进行机械加工和打磨处理，加工得到表面光滑、与滑道设计尺寸一致的具有耐弧复合结构的滑道。
2.根据权利要求1所述的一种耐弧复合结构导流滑道的制造方法，其特征在于：所述铜滑道需要强化的区域包括：
受电弓进入段，长度范围50-150mm；
受电弓与滑道脱离段，长度范围50-150mm；
引弧角及过度圆弧段，所有强化表面均指滑道与受电弓接触一侧的90°-180°范围的外表面；
滑道表面去除尺寸深度为0.5-2mm。
3.根据权利要求1所述的一种耐弧复合结构导流滑道的制造方法，其特征在于：所述钼铜或钨铜合金为由粉末冶金烧结多孔钼或钨骨架，渗铜处理后经过锻造或轧制加工的，相对密度大于98％的钼铜或钨铜合金材料，合金中铜含量的质量分数为10％-50％，钼铜合金零件的尺寸依据导流滑道设计尺寸和滑道表面去除深度确定，即经过钎焊后，由钼铜合金零件、钎焊层和铜滑道组成的复合结构的总体尺寸符合原滑道设计尺寸，钼铜合金零件厚度为0.3-1.9mm。
4.根据权利要求3所述的一种耐弧复合结构导流滑道的制造方法，其特征在于：所述S3中使用的银基钎焊料中各成分的质量分数范围为：Ag24-46％，Cu29-41％，Zn23-35％，Sn0-2.5％；
钎焊温度范围为680-850℃，钎焊保温时间10-45s，钎焊加热方式可为火焰加热，高频感应加热和加热炉加热。
5.根据权利要求4所述的一种耐弧复合结构导流滑道的制造方法，其特征在于：所述S4中探伤检查方法为无损探伤，包括超声波探伤和X射线探伤检查。
6.根据权利要求5所述的一种耐弧复合结构导流滑道的制造方法，其特征在于：所述S5中对具备强化耐弧复合结构滑道的机械加工和打磨处理，是为恢复滑道尺寸达到设计尺寸要求，表面平整度指标小于0.5mm，表面粗糙度要求为Ra0.8-Ra2.0μm。
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