上引连铸铜镁合金杆中心缩孔形成机理(2)
2.4.1.试样的研磨 13
2.4.2.试样的浸蚀 13
2.4.3.扫描电镜的使用方法 13
3.实验结果及讨论分析 15
3.1上引连铸铜镁合金杆凝固特点 15
3.2铜镁（锡）合金杆中心缩孔诊断 16
3.3不同合金种类对中心缩孔形成的影响 17
3.4冷却强度对铜镁合金杆缩孔形成的影响 18
3.5进水温度对铜镁合金杆缩孔形成的影响 20
3.6扫描电镜分析 22
4.结论 27
致谢 28
参考文献 29
1.前言
1.1 高铁用接触线的种类和特点
接触导线主要有四大分类，它们分别是：纯铜接触导线(硬铜接触导线)、铜合金接触导线、铝合金接触导线以及复合接触导线[1]。
（1）纯铜接触导线的主要特点：导电性优秀耐蚀性好，但是纯铜接触导线的强度低，容易发生断线，从而导致弓网故障频繁；并且其抗软化温度低，耐热性能也不好。此外，纯铜接触导线由于耐磨性和耐热性能都不好，现代高速铁路上的高铁牵引电力功率在不断的变大，磨损量也随之增大，导致高铁线路的寿命缩短很多。因此，纯铜接触导线只适合在速度低于200km/h 的低速铁路上使用。
（2）铜合金接触导线的主要特点是：耐高温强度高，耐磨性也好，而相对电导率下降不大。
（3）铝合金接触线特点是：铝合金由于表面能形成坚硬的表层，但是这个表层的导电性比较差，并且其耐磨性差、可靠性低、强度较低接头多、寿命短、等。
（4）复合接触导线的特点：其耐腐蚀性比铜以及铜合金导线差。
1.1.1 高铁用接触线的加工方法
目前国内外采用的接触线制造工艺方法主要有：铜锭轧制法、上引连铸法、上引连铸-拉伸法和上引连铸-连续挤压-拉伸法[2]。
铜锭轧制法: 铜锭轧制法设备密封性较差，经热轧后接触线表面氧化严重，需要先经过酸洗，但是由于受锭重的限制，并不能制造无焊接接头的长度大于1500m的接触线，所以无法满足现代高速电气化铁路的运行要求。
上引连铸法：上引连铸法是经过上引铸造工序形成的杆坯在室内冷却后经过冷拉和冷轧后制成接触线。这种工艺与国外所称的水平连铸法的原理基本相同。
上引连铸-拉伸法：上引连铸-拉伸法是在连铸锭坯处于高温状态下立即进行热轧，锭坯粗大的铸态晶粒在压力加工下会破碎，同时实现再结晶过程，经冷加工制成的接触线的金相组织为细晶粒组织，晶粒较小，并且组织均匀。
上引连铸-连续挤压-拉伸法：上引连铸-连续挤压-拉伸法的关键是将上引连铸工艺引出的杆坯进行连续挤压加工，使粗大的铸造金相组织转变为细小均匀的再结晶组织。
它们的工艺流程如下：
（1）铜锭轧制法：铜合金锭→加热→轧制→拉拔成型。
（2）上引连铸法：上引铸造→冷轧→拉拔成型。
（3）上引连铸-拉伸法：连铸连轧→预拉→拉拔成型。
（4）上引连铸-连续挤压-拉伸法：上引铸造→连续挤压→拉拔成型。
1.1.2高铁对接触线的要求
接触导线是接触网中工作环境中最恶劣的构件，它在平时正常工作中需要承受环境当中的冲击、震荡、严寒、高温、腐蚀、摩擦以及越来越大的张力，并且由于科技进步，现代列车的速度也不断增加，所以现代高速电气化铁路对接触线材料的性能要求是越来越高。伴随着电气化铁路的高速发展，充足的电力供应也是必要条件之一，这就需要提升接触导线的载流能力。另外，随社会经济的发展，节能环保的概念越来越受到重视，更高的电能利用率和更小的线损失也不容忽视。这些都对接触线的导电性提出了新要求，要求接触线要具有更高的导电率[3]。
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