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1、淺談我國(guó)高鐵接觸線技術(shù)的自主創(chuàng)新中國(guó)高鐵接觸網(wǎng)所采用的都是擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的銅鎂合金接觸線，其與日本新干線以及德、法高鐵線上采用的接觸線相比，性能上更加優(yōu)越□阮文謝崗眾所周知，接觸線是高速列車牽引供電系統(tǒng)的核為了提高接觸線的耐磨耗和耐高溫性能，日本便著手心環(huán)節(jié)，也是我國(guó)發(fā)展高速鐵路所面臨的關(guān)鍵技術(shù)之研究和開發(fā)銅錫合金接觸線。但當(dāng)時(shí)銅錫合金接觸線一，其直接影響列車的運(yùn)行安全和速度。通過接觸線的錫含量較低，抗拉強(qiáng)度比純銅接觸線略高，170mm2向高速列車輸送電能并使其得到源源不斷的能量，才的銅錫接觸線其使用張力僅為15
2、kN。20世紀(jì)90年有可能創(chuàng)造列車“貼地飛行”的速度。代初期，為了進(jìn)一步提高新干線的列車運(yùn)行速度，日為了確保列車高速運(yùn)行時(shí)能夠持續(xù)不斷地從牽引本通過適當(dāng)提高錫合金含量和改善接觸線的制造工藝，供電系統(tǒng)中得到電能，必須擁有良好的弓網(wǎng)配合關(guān)系，1992年研制出抗拉強(qiáng)度可達(dá)430MPa以上、使用張力否則，接觸線將可能因?yàn)檎駝?dòng)、溫差變化、電火花燒可到20kN的新型銅錫合金接觸線，目前，日本新干蝕等因素而導(dǎo)致列車斷電，這成為限制高速列車速度線采用的接觸線主要是這種銅錫合金接觸線。的一個(gè)瓶頸。改善弓網(wǎng)關(guān)系的重要手段之一就是提高法
3、國(guó)在2001年以前開通的高速鐵路一般采用純銅接觸線的張力，使接觸線振動(dòng)迅速衰減，從而減小振接觸線（Cu150），使用張力為20kN。2001年開通的動(dòng)對(duì)受流的影響，同時(shí)，還必須兼顧接觸線的高導(dǎo)電地中海線采用了抗拉強(qiáng)度更高的銅錫合金（CuSn150）率。在我國(guó)企業(yè)和科研人員的努力下，我國(guó)在接觸線和銅鎂合金（CuMg150）兩種接觸線，使用張力均為領(lǐng)域已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，走出了一條自主創(chuàng)新之25kN，導(dǎo)電率80，抗拉強(qiáng)度為420MPa。路。在已經(jīng)通車的鄭西、滬寧、武廣和京滬高鐵線路上，德國(guó)和西班牙多采用銅鎂合金接觸線
4、，其含鎂量都大量采用了我國(guó)自主設(shè)計(jì)制造的接觸線，這也為中為0.5，導(dǎo)電率為62。國(guó)高鐵具備持續(xù)350km/h的實(shí)際運(yùn)營(yíng)能力提供了重要截面為150mm2的銅錫和銅鎂合金接觸線的主要技術(shù)支撐。機(jī)械和電氣參數(shù)如表1所示。接觸線技術(shù)的發(fā)展歷史中國(guó)的接觸線技術(shù)專利/專利申請(qǐng)日本是最早研究和采用銅錫合金接觸線的國(guó)家。1．銅鎂合金接觸線技術(shù)隨著日本新干線的出現(xiàn)，早在20世紀(jì)70年代中期，目前，我國(guó)時(shí)速300km/h以上的高速鐵路都采用表1截面為150mm2的銅錫和銅鎂合金接觸線主要機(jī)械和電氣參數(shù)CuSn150（含錫0.2）CuM
5、g150（含鎂0.2）CuMg150（含鎂0.5）最小抗拉強(qiáng)度420MPa420MPa470MPa最小拉斷力61.1kN61.1kN68.4kN導(dǎo)電率80IACS80IACS62IACS-8-8最大電阻率2.395×10Ωm2.24×10Ωm2.778×10-8Ωm48中國(guó)發(fā)明與專利CHINAINVENTIONPATENT2011年第8期特別報(bào)道銅鎂合金接觸線，這種銅鎂合金接觸線與德國(guó)、法國(guó)所采用的銅鎂合金接觸線相比，所采用的生產(chǎn)工藝不同，導(dǎo)致其在性能上更加優(yōu)越。以120mm2銅鎂合金接觸線為例，其抗拉強(qiáng)度大于50
6、0MPa，拉斷力大于60kN，導(dǎo)電率為65IACS。下面將結(jié)合具有代表性的專利/專利申請(qǐng)來描述我國(guó)的銅鎂合金接觸線技術(shù)。（1）ZL0212828927.1張強(qiáng)等人發(fā)明、于2005年8月24日獲得專利權(quán)的ZL0212828927.1公開了一種金屬接觸線桿坯、金屬接觸線及該桿坯的制造方法。其中，所述接觸線桿坯以及所述的金屬接觸線的金相組織為再結(jié)晶組織，含氧量小于等于20ppm。所述的桿坯制造方法主要包括以下步驟：①采用工頻感應(yīng)電爐，進(jìn)行上引連鑄或合金進(jìn)行熔煉及連續(xù)鑄造得到銅鎂合金無氧鑄桿；步水平連鑄，以制備無氧鑄桿；②
7、對(duì)無氧鑄桿進(jìn)行預(yù)處驟B：連續(xù)擠壓所述銅鎂合金無氧鑄桿得到銅鎂合金理；③將預(yù)處理后的無氧鑄桿進(jìn)行連續(xù)擠壓；④對(duì)連接觸線桿坯；步驟C：根據(jù)預(yù)定的接觸線截面尺寸對(duì)續(xù)擠壓成形的桿坯進(jìn)行冷卻；⑤對(duì)冷卻后的桿坯進(jìn)行所述銅鎂合金接觸線桿坯進(jìn)行多道次冷變形加工，制防氧化處理。該發(fā)明專利的核心在于將上引或水平連成銅鎂合金接觸線。通過該方法制造的銅鎂合金接鑄與連續(xù)擠壓成型組合用以制造接觸線桿坯以及接觸觸線平均橫向晶粒尺寸可小于0.01mm，含氧量小于線，通過該方法制造的金屬接觸線的橫向晶粒尺寸細(xì)0.0010，鎂元素占總重量的0.4～0
8、.5。橫截面積小均勻、品質(zhì)純凈。開始該方法主要用于制造無氧銅為150mm2的銅鎂合金接觸線抗拉強(qiáng)度可達(dá)到570MPa銀合金接觸線，后來該方法擴(kuò)展到用于制造銅錫、銅以上，導(dǎo)電率可達(dá)到65IACS以上；橫截面積為鎂接觸線。值得說明的是，上引或水平連鑄工藝與連120mm2的銅鎂合金接觸線抗拉強(qiáng)度可達(dá)到590MPa。續(xù)擠壓工藝相結(jié)合的新工藝是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的，其解決了該發(fā)
