[发明专利]一种用于地铁刚性悬挂汇流排的铝合金挤压材

说明书

技术领域

本发明属于金属材料领域，尤其涉及一种城市轨道交通用铝合金刚性悬挂汇流排挤压材的配方和加工工艺。

技术背景

目前国内城市轨道交通架空刚性悬挂系统的汇流排采用π形截面的6101或6101B铝合金挤压材制作，两个垂直边末端形成钳口，钳口可进行弹性张开，使铜质接触线嵌入，并在撤除外力后自然还原，其弹性产生压力夹持接触线，可有效防止汇流排在伸缩时和接触线产生相对滑动。汇流排的主要功能是传导电流和夹持接触线。对汇流排的技术指标要求是：抗拉强度≥215MPa，屈服强度≥160MPa，伸长率≥8%，20℃时，体积电阻率＜0.0329Ω.mm²/m(相当于体积电导率IACS为52.5%)。这种刚性悬挂汇流排系统具有净空利用充分、节省土建投资、除自重外不承受任何附加负荷、接触线无张力、无断线之虞、安全可靠性好、维护成本低等明显优点。目前生产此种汇流排的铝合金材料为了满足导电性能要求，普遍采用的工艺方法是降低铝合金中的镁和硅的含量，这就导致均匀化处理硅化镁分散不足，抗拉强度和屈服强度降低，实际使用时间偏长时汇流排夹持力下降，局部铜导线脱落且导电能力降低的问题。

发明内容

本发明是在6101B铝合金的基础上，根据材料的实际使用需要，设计一种更为合理的铝合金配方，用以克服现有用于地铁刚性悬挂汇流排的铝合金挤压材材料的以下缺点，即刚性强度低、导电性能随时间下降、淬火敏感性高、生产工艺繁琐等缺点。

本发明采用的技术方案是一种用于地铁刚性悬挂汇流排的铝合金挤压材，配方由以下组分按重量百分比制备而成，镁0.45～0.50%，硅0.50～0.55%，铁0.10～0.25%，铜≤0.05%，锰≤0.01%，铬≤0.01%，钛≤0.01%，钒≤0.01%，锌≤0.10%，其余单个杂质≤0.03%，其余杂质总和≤0.10%，余量为铝，各组份的重量百分比总和为100%。

一种用于地铁刚性悬挂汇流排的铝合金挤压材的制备方法为：熔铸及均匀化处理，铝锭和中间硅锭装炉、融化、搅拌、扒渣、再加入镁锭以及其他组分混合均匀，经过在线除气和在线过滤后，进行立式连续热顶铸造，在555℃-575℃之间，均匀化加热8小时，再在风冷和水雾冷却至150℃后移置大气中继续空冷至室温；挤压及精整，铸锭加热温度为480℃，按5-10m/min的挤压速度挤压成型材，型材模具出口温度为510℃-540℃，雾冷至250℃再空冷至室温，按1%的变形量拉伸矫直，24h后进行时效炉处理，时效温度为170℃-180℃，保温8h。

本发明的铝合金挤压材应用于地铁刚性悬挂汇流排。

一种用于地铁刚性悬挂汇流排的铝合金挤压材的发明制造所产生的有益效果如下所述。

1.该配方各元素比例配合使得材料具有更高的抗拉强度(R_m≥230MPa)和屈服强度(R_p0.2≥200MPa)，降低了铝合金的电阻系数，提高了铝合金的导电率，提高了合金的时效强度效果，原铝锭的使用降低了生产成本。

2、经过本发明所采用的加工工艺生产的铝合金中过饱和沉淀质点及时效析出质点的大小和均匀分布得到良好的控制，其最终铝合金组织基本为纤维状组织，结构稳定，相应韧性、可焊性及耐腐蚀性有很大提高。

3、本发明所述的铝合金材料具有较小的淬火敏感性，在大生产条件下，采用风冷可得到满意的强度性能。

附图说明

图1为刚性悬挂汇流排的截面图。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步说明本发明的技术方案，但是本发明的技术方案不以具体实施例为限。