[发明专利]轨道交通用鼠笼异步牵引电机Cu-Cr合金转子端环的制造方法

说明书

本发明公开了一种轨道交通用鼠笼异步牵引电机Cu‑Cr合金转子端环的制造方法。包括：下引连续铸造、热锻、固溶热处理、冷锻、时效热处理、粗车、精车及冷喷涂。通过使用低铬(铬含量的0.1％)的铜铬合金，能达到使用纯铜加工得到的端环的性能要求，加工的端环的硬度、强度、力学性能大大优于纯铜，通过本发明的加工方法得到的转子端环有更大的应用范围，更能作为一种可替代纯铜的材料而应用于加工轨道交通用鼠笼异步牵引电机转子端环。

技术领域

本发明涉及轨道交通用鼠笼异步牵引电机的制造技术领域，具体是涉及轨道交通用鼠笼异步牵引电机Cu-Cr合金转子端环的制造方法。

背景技术

随着我国高速铁路、地铁、轻轨等轨道交通工具的快速发展，我国对牵引电机的要求越来越高，而转子端环是鼠笼式异步牵引电机的重要组成部分，鼠笼式异步牵引电机是使用导条镶嵌在硅钢片上，并通过钎焊与端环焊接在一起，目前鼠笼式牵引电机转子端环使用的材料主要是铜、铝等金属及其合金，而用作转子端环的材料需要同时满足强度和电导率的要求，因此合适的材料及工艺对转子端环的强度和电导率影响极大，更直接影响到了牵引电机的性能。

CuCr0.1合金是以Cu为基体，加入0.1％的铬及其他微量元素而形成的铜铬合金，是一种环保材料，具有良好的导电导热性能，最高电导率能达到98％IACS左右，该合金在400摄氏度一下具有很高的机械强度和硬度，并且具有抗高温氧化、耐磨和加工性能好等特性，广泛应用于高温下具有高强度、高硬度、高导电性及导热性的零件。

工艺上Cu-Cr是固溶强化合金，采用锻造+固溶热处理+冷锻变形+时效热处理，能对合金进行多次强化处理，提高材料的电导率、强度、硬度等性能，满足高强高导的特性，与纯铜相比，其性能优于纯铜，且能通过固溶时效强化来提高性能，而且铬含量低，对电导率的影响很小，能满足使用纯铜端环的电机的电导率要求，综合原材料、加工性能及成本，其能有更大的使用范围和合适的成本，未来能作为一种材料来替代纯铜端环。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种轨道交通用鼠笼异步牵引电机Cu-Cr合金转子端环的制造方法。

本发明的技术方案如下：

轨道交通用鼠笼异步牵引电机Cu-Cr合金转子端环的制造方法，包括以下步骤：

S1、下引连续铸造：通过铜合金下引连续铸造设备铸造出CuCr0.1合金圆锭坯料；

S2、热锻：将下引连续铸造的CuCr0.1合金圆锭坯料根据产品的成品重量确定锻造重量，进而计算下料尺寸，用箱式电阻炉进行加热，然后使用空气锤进行墩拔——冲孔——扩孔，将坯料锻造至所计算的尺寸；

S3、固溶热处理：按照工艺要求，将热锻生产的环件进行固溶热处理；

S4、冷锻：按照工艺要求，热锻环件使用1T空气锤进行冷锻，锻造至所计算的尺寸；

S5、时效热处理：按照工艺要求，将冷锻后的环件进行时效热处理；

S6、粗车：按照工艺要求，将时效热处理后的环件使用车床进行初步粗车加工，将其表面的粗糙面及缺陷全部车干净，得到粗车加工后的环件；

S7、精车：按照工艺要求，将粗车后的环件使用数控精密车床进行精车加工，将其表面进行进一步的车干净，将其尺寸车到工艺所要求的公差范围内，并且保证其外表面的缺陷全部去除干净。

作为一种改进，轨道交通用鼠笼异步牵引电机Cu-Cr合金转子端环的制造方法，包括以下步骤：

S1、下引连续铸造：通过铜合金下引连续铸造设备铸造出CuCr0.1合金圆锭坯料；

S2、热锻：将下引连续铸造的CuCr0.1合金圆锭坯料根据产品的成品重量确定锻造重量，进而计算下料尺寸，用箱式电阻炉进行加热，然后使用空气锤进行墩拔——冲孔——扩孔，将坯料锻造至所计算的尺寸；