[发明专利]一种高铁列车电机摩擦盘胚料的生产工艺及系统

说明书

技术领域

本发明涉及高铁零部件技术领域，尤其涉及一种高铁列车电机摩擦盘胚料的生产工艺及系统。

背景技术

高铁列车是近几年发展起来的新兴产业，其关键零部件大多依靠进口。高铁列车电机碳刷摩擦盘也多为进口件，而国外高铁列车碳刷摩擦盘大多采用热成型或铸造单件成型工艺，其胚料性能的一致性、组织的均匀性和稳定性都不够，常出现好坏不一的使用缺陷。如申请号为：96199090.2的专利公开了一种生产摩擦件的方法，该方法用热喷涂铜合金在基体件上的施以涂层，其中所述铜合金含10-45％(重量)的Sn和Zn中的至少一种元素，0.1-10％(重量)的Al和Si中的至少一种元素，0.1-8％(重量)的Fe、Co和Ni中的至少一种元素，0.1-8％(重量)的Ti、Zr、Cr、V和Mo中的至少一种元素及余量的Cu及随机的杂质。其中在用热喷涂法产生涂层后，再通过压制进行最终处理，生成摩擦件，该方法主要通过热压来生产摩擦件，得到的胚料组织较为疏松，且硬度偏低，耐磨性不够。

又如申请号为：201611001511.0的中国专利公开了一种高铁用摩擦盘及其制备方法，其中一种摩擦盘，包括以下组分，各组分的重量百分比分别如下：

其中，一种摩擦盘的制备方法，按照以下工艺步骤进行：

1)熔模制作：按产品图，首先设计制造注腊模具，然后制作样品腊模；

2)型壳制作：将腊模浸涂耐火涂料，撒上料状耐火材料，再经干燥、硬化，得到多层型壳；

3)浇注：首先按配比配料，然后进行熔炼，最后采用真空吸气浇注而成。上述制备方法主要通过真空吸气熔模铸造制得摩擦盘，且该摩擦盘在制造过程中不存在气体，液体金属能够更好的填入型腔，材质紧密，但是该方法直接将熔液真空吸气浇注而成摩擦盘，其中的熔液性能不一致，会导致摩擦盘的组织不稳定，内在质量存在隐患。

发明内容

为克服现有技术中存在的高铁列车电机用摩擦盘胚料性能不一致，组织不均匀等问题，本发明提供了一种高铁列车电机摩擦盘胚料的生产工艺及系统。

具体技术方案如下：一种高铁列车电机摩擦盘胚料的生产工艺，包括以下步骤：

步骤1：按照配比配料和加料；

步骤2：混合配料并加热熔炼；

步骤3：确定结晶模具，并将合金熔液结晶成型；

步骤4：对成型结晶进行连续拉拔连铸；

步骤5：连续热处理，生成胚料；

步骤6：切断胚料并加工至成品。

在此基础上，所述步骤1中的配料包括Cu和合金原材料，且配料中Cu的重量百分比大于合金原材料并大于80％，所述合金原材料包括Sn、Ni、Zn、Al、Ag、Fe、Mn中的至少任意三种。

在此基础上，所述步骤2还包括对熔炼后的合金溶液进行保温处理。

在此基础上，所述步骤4中对成型结晶拉拔的速度为30-130mm/min。

在此基础上，所述步骤5中所述连续热处理的时间与拉拔连铸的时间相等。

在此基础上，所述步骤6中胚料的切断分为两次，且第一次切断胚料的长度大于第二次切断胚料的长度。

本发明还提供了一种高铁列车电机摩擦盘胚料的生产系统，包括配料区、连铸炉和加工区，所述配料区、连铸炉和加工区依次相连，所述配料区根据高铁类型确定配料及配比，并进行加料，所述连铸炉对配料进行熔融和拉拔连铸，所述加工区对胚料进行加工至成型。

在此基础上，所述连铸炉包括熔炼锅、电加热炉、结晶模具和热处理温控区，所述熔炼锅、电加热炉、结晶模具和热处理温控区依次相连。

在此基础上，所述熔炼锅至少设置有一个保温区，所述相邻保温区之间的温度差大于100℃。

在此基础上，所述熔炼锅的最高温度大于配制合金的最高熔点。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提供的一种高铁列车电机摩擦盘胚料的生产工艺所生产的摩擦盘胚料性能稳定，且组织均匀，材质紧密且硬度较高，能够大大提高电机摩擦盘的使用寿命和高铁列车高速行驶时的安全系数。

2、本发明中摩擦盘胚料包括Cu以及Sn、Ni、Zn、Al、Ag、Fe、Mn中的至少任意三种，且配料中Cu的重量百分比大于80％，该胚料中的铜所占比例最多，摩擦盘的硬度较高，且还混有多种合金，可以满足不同类型的高铁列车摩擦盘的性能要求。