铜包铝母排作为轨道车辆接地产品的应用分析
作者：鲍伟兵 张丽
来源：《中国新技术新产品》2015年第07期
摘 要：本文对比了不同工艺生产的铜包铝接地块的相关实验参数，综合分析比较认为采用固液融合工艺生产的接地块与采用爆炸焊工艺生产的接地块性能非常类似，采用固液融合工艺生产的接地块也可以用于轨道交通车辆的接地系统。 关键词：铜包铝；接地块；爆炸焊；固液融合
中图分类号：TM24 文献标识码：A
由于铝合金技术的发展以及轻量化和环保等要求，目前轨道交通越来越多的车辆采用铝合金车体。但也给车辆电气设备的接地方案提出了新的要求，若采用铝合金材料作为车体接地点，铝合金表面易生成氧化层，影响导电性能，且接地端子多为铜端子，与铝合金接地点之间易产生电化学腐蚀；若采用铜材料作为接地点，又存在铜材料如何和铝合金车体连接的问题。在此背景下，铜包铝复合材料接地块作为接地材料被广泛的应用在铝合金车辆上，铜 包铝复合接地块如图1所示，接地块外层为铜，铜在大气中化学稳定性好，不易氧化，且与接地线端子材质相同，接地块中间为铝层，铝层和铝合金车体可直接焊接。
接地块的生产过程是先通过适当的工艺生产不同规格的铜包铝母排，然后将铜包铝母排根据实际需求加工成接地块。
1 铜包铝母排的生产工艺及特点
1.1 静液挤压工艺
将铜管和铝棒压装成组合坯料，然后放入静液挤压机，压力通过坯料周围的挤压介质作用到坯料上从而实现铜铝结合。 1.2 轧制压接工艺
通过机械压力将铜板压接到铝板上，但是该方案无法实现铝块的四周包覆铜材料，只能在铝板的宽面复合铜板，铝板的窄边仍是裸露。
1.3 穿套轧制工艺
穿套轧制工艺是将铝棒套入铜管，再进行拉伸或轧制，再热处理。
以上几种工艺都是将铜和铝在固态下进行复合，称为固相扩散结合，其复合机理为铜、铝的表面层破裂，新鲜铝质点挤入铜裂口中而相互接触，在一定条件下，表面原子被激活，形成激活中心而使新鲜质点间产生原子键结合，经过热处理后，通过扩散或结晶行为，使点结合转变为面结合，共同的缺点是复合层很薄，结合强度低。
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