[发明专利]一种多流连铸复合成形工艺

说明书

本发明涉及包覆材料连铸技术领域，公开了一种多流连铸复合成形工艺，包括如下步骤：S1：组装多流连铸模具装置，多流连铸模具装置包括熔化炉、复合炉和冷却装置，复合炉内设置有若干复合模具；S2：融化外层金属材料；S3：多流复合连铸，将芯材穿入复合模具内并牵引，将熔化后的外层金属材料引流至复合腔内；外层金属材料熔体沿进液孔进入复合模具内并包覆在芯材外周，经冷却后即得复合线坯；S4：将复合线坯进行拉拔或轧制；S5：对拉伸或轧制线材进行退火，得到成品复合线材。本发明实现了高速多流复合连铸，可同时实现多条复合线的加工，连铸速度快、设备能耗降低且复合线的芯材与外层金属包覆均匀，界面实现冶金结合。

技术领域

本发明涉及包覆材料连铸技术领域，具体涉及一种多流连铸复合成形工艺。

背景技术

近年来我国轨道交通发展迅猛，铁路里程逐年增多，尤其是高速铁路发展迅速，我国已经成为世界上高速铁路运营里程最长、在建规模最大的国家，极大地推动了国民经济和社会发展。高速铁路运行过程中，能量巨大，电流可达KA以上，系统要保持安全运行，离不开可靠的电气接地连接，贯通地线就是一种用于铁路信号系统全线统一接地的电缆，它可以使大范围的铁路电气系统各个工作点接地电位基本保持一致，使系统设备接地安全可靠，消除了由于不同设备之间的电位差引起的电位不平衡电流，实现了对人员和设备的有效可靠防护。目前高铁沿线大量敷设贯通地线，信号机械室的地线、金属设施等与贯通地线的连通，保证电气设备与大地的良好连接。

贯通地线的生产方法主要包括包覆焊接工艺和无缝管套拉工艺。包覆焊接工艺由于存在焊缝，焊缝处组织和基体存在差别，在土壤中容易引起焊缝区域腐蚀，焊接质量不一致，使用过程中存在开裂情况，影响使用寿命且存在安全隐患等问题，目前已经逐渐被市场所淘汰。为了解决焊缝的问题，国内部分企业尝试采用无缝管套拉拔工艺，通过预制超长黄铜合金管，将铜绞线穿设其中后，经多次拉拔和退火加工而成。这种工艺可以生产无缝型护套贯通地线，但是仍存在如下的问题：一、预制超长黄铜管难度较大，线材长度受限，成本高；二、套拉工艺流程不顺畅，自动化程度低，生产效率低；三、黄铜多道次空拉，成材率低；四、管材易发生开裂，质量存在缺陷。

发明内容

本发明意在提供一种多流连铸复合成形工艺，以解决目前贯通地线套管拉拔工艺产品长度短、生产效率低等问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种多流连铸复合成形工艺，包括如下步骤：

S1：组装多流连铸模具装置，多流连铸模具装置包括熔化炉、复合炉和冷却装置，复合炉内设置有若干复合模具，复合模具上设置有进液孔；

S2：融化外层金属材料，在熔化炉内融化外层金属材料；

S3：多流复合连铸，将芯材穿入复合模具内并牵引，将熔化后的外层金属材料引流至复合炉内；外层金属材料熔体沿进液孔进入复合模具内并包覆在芯材外周，经冷却后即得复合线坯；

S4：将复合线坯进行拉拔或轧制；

S5：对拉拔或轧制线材进行退火，得到成品复合线材。

本方案的原理及优点是：实际应用时，本技术方案中，在外层金属材料熔化后，将其导入复合炉的复合腔内，并沿进液孔溢流进入复合模具内，使外层金属材料包覆在芯材的周围，利用芯材自身的低温实现外层包覆金属的凝固，而后经过二次冷却降低外层金属材料的温度，实现彻底冷却，再经过拉拔或轧制、退火即得复合线。本技术方案中通过在复合腔内设置多个复合模具，能够同时实现多根复合线的同时生产，大大提升了加工效率。此外，本技术方案中，外层金属材料是先流入复合腔，再溢流进入复合模具内的，这种溢流的方式一方面能够提高外层金属材料包覆的均匀性，同时也能够进一步提高外层金属材料包覆的效率。

优选的，作为一种改进，S1中，进液孔的高度为5-50mm，进液孔的宽度为复合模具外径的1/3-2/3。