[發明專利]軌道交通用鼠籠異步牽引電機Cu-Cr合金轉子端環的制造方法

有效

• 申請號: 202110896172.1
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113649768B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 趙鳴;庾高峰;吳斌;馬明月;張琦;王聰利
• 申請（專利權）人: 陜西斯瑞新材料股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B22D11/00;C22F1/08
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 劉婷

本發明公開了一種軌道交通用鼠籠異步牽引電機Cu?Cr合金轉子端環的制造方法。包括：下引連續鑄造、熱鍛、固溶熱處理、冷鍛、時效熱處理、粗車、精車及冷噴涂。通過使用低鉻(鉻含量的0.1％)的銅鉻合金，能達到使用純銅加工得到的端環的性能要求，加工的端環的硬度、強度、力學性能大大優于純銅，通過本發明的加工方法得到的轉子端環有更大的應用范圍，更能作為一種可替代純銅的材料而應用于加工軌道交通用鼠籠異步牽引電機轉子端環。

技術領域

本發明涉及軌道交通用鼠籠異步牽引電機的制造技術領域，具體是涉及軌道交通用鼠籠異步牽引電機Cu-Cr合金轉子端環的制造方法。

背景技術

隨著我國高速鐵路、地鐵、輕軌等軌道交通工具的快速發展，我國對牽引電機的要求越來越高，而轉子端環是鼠籠式異步牽引電機的重要組成部分，鼠籠式異步牽引電機是使用導條鑲嵌在硅鋼片上，并通過釬焊與端環焊接在一起，目前鼠籠式牽引電機轉子端環使用的材料主要是銅、鋁等金屬及其合金，而用作轉子端環的材料需要同時滿足強度和電導率的要求，因此合適的材料及工藝對轉子端環的強度和電導率影響極大，更直接影響到了牽引電機的性能。

CuCr0.1合金是以Cu為基體，加入0.1％的鉻及其他微量元素而形成的銅鉻合金，是一種環保材料，具有良好的導電導熱性能，最高電導率能達到98％IACS左右，該合金在400攝氏度一下具有很高的機械強度和硬度，并且具有抗高溫氧化、耐磨和加工性能好等特性，廣泛應用于高溫下具有高強度、高硬度、高導電性及導熱性的零件。

工藝上Cu-Cr是固溶強化合金，采用鍛造+固溶熱處理+冷鍛變形+時效熱處理，能對合金進行多次強化處理，提高材料的電導率、強度、硬度等性能，滿足高強高導的特性，與純銅相比，其性能優于純銅，且能通過固溶時效強化來提高性能，而且鉻含量低，對電導率的影響很小，能滿足使用純銅端環的電機的電導率要求，綜合原材料、加工性能及成本，其能有更大的使用范圍和合適的成本，未來能作為一種材料來替代純銅端環。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種軌道交通用鼠籠異步牽引電機Cu-Cr合金轉子端環的制造方法。

本發明的技術方案如下：

軌道交通用鼠籠異步牽引電機Cu-Cr合金轉子端環的制造方法，包括以下步驟：

S1、下引連續鑄造：通過銅合金下引連續鑄造設備鑄造出CuCr0.1合金圓錠坯料；

S2、熱鍛：將下引連續鑄造的CuCr0.1合金圓錠坯料根據產品的成品重量確定鍛造重量，進而計算下料尺寸，用箱式電阻爐進行加熱，然后使用空氣錘進行墩拔——沖孔——擴孔，將坯料鍛造至所計算的尺寸；

S3、固溶熱處理：按照工藝要求，將熱鍛生產的環件進行固溶熱處理；

S4、冷鍛：按照工藝要求，熱鍛環件使用1T空氣錘進行冷鍛，鍛造至所計算的尺寸；

S5、時效熱處理：按照工藝要求，將冷鍛后的環件進行時效熱處理；

S6、粗車：按照工藝要求，將時效熱處理后的環件使用車床進行初步粗車加工，將其表面的粗糙面及缺陷全部車干凈，得到粗車加工后的環件；

S7、精車：按照工藝要求，將粗車后的環件使用數控精密車床進行精車加工，將其表面進行進一步的車干凈，將其尺寸車到工藝所要求的公差范圍內，并且保證其外表面的缺陷全部去除干凈。

作為一種改進，軌道交通用鼠籠異步牽引電機Cu-Cr合金轉子端環的制造方法，包括以下步驟：

S1、下引連續鑄造：通過銅合金下引連續鑄造設備鑄造出CuCr0.1合金圓錠坯料；

S2、熱鍛：將下引連續鑄造的CuCr0.1合金圓錠坯料根據產品的成品重量確定鍛造重量，進而計算下料尺寸，用箱式電阻爐進行加熱，然后使用空氣錘進行墩拔——沖孔——擴孔，將坯料鍛造至所計算的尺寸；