一種銅/鋁/鋼三層包覆復(fù)合導(dǎo)線及其成形方法
【專利摘要】一種銅/鋁/鋼三層包覆復(fù)合導(dǎo)線，由包覆銅層和芯層鋼鐵以及夾層為鋁或鋁合金組成，包覆銅層橫截面為圓環(huán)，芯層鋼鐵橫截面為圓形或異形；銅包覆層面積比為8?25%，芯層鋼鐵面積比為20?50%。其成形方法如下：清洗后的包覆銅層管、芯層鋼材置于保護性氣體下，采用機械的方式封閉由包覆銅管、芯層鋼材組成鑄造型腔的一端，用壓力鑄造的方式向內(nèi)注入金屬鋁液，制備三層復(fù)合棒坯；采用壓力套管的形式實現(xiàn)流體動力潤滑，棒坯拉拔結(jié)合中間退火處理制成復(fù)合線材。
【專利說明】
一種銅/鋁/鋼三層包覆復(fù)合導(dǎo)線及其成形方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及多層包覆金屬復(fù)合線材及成形方法，特別是涉及到銅/鋁/鋼三層包覆復(fù)合導(dǎo)線及其成形方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，石油、化工、電力、電子等領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅艿囊笤絹碓礁撸瑔钨|(zhì)材料已難以滿足實際使用性能的要求，將具有不同性能的材料復(fù)合在一起，以提高其綜合使用性能的多層復(fù)合材料日益受到重視，是21世紀(jì)材料領(lǐng)域的重要研究方向之一。金屬包覆復(fù)合材料中，銅包鋁線、銅包鋼線、鋁包鋼線是線纜行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的雙金屬復(fù)合線材。銅包鋁線和銅包鋼線則分別由于強度和密度的原因，在作為架空電纜時，使線桿距離過短；而銅包鋼線則由于重量降低有限；而鋁包鋼線則由于鋁容易氧化生成不導(dǎo)電的三氧化鋁，造成線路斷路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對目前金屬包覆電纜存在一些缺陷，提供一種綜合高強、密度合適銅/鋁/鋼三層包覆復(fù)合導(dǎo)線及其成形方法。
[0004]本發(fā)明的內(nèi)容之一在于提出一種銅/鋁/鋼三層包覆復(fù)合導(dǎo)線，由包覆銅層和芯層鋼鐵以及夾層為鋁或鋁合金組成，包覆銅層橫截面為圓環(huán)，芯層鋼鐵橫截面為圓形或異形；銅包覆層面積比為8-25%，芯層鋼鐵面積比為20-50%。
[0005]本
【發(fā)明內(nèi)容】
之二在于提供一種銅/鋁/鋼三層包覆復(fù)合導(dǎo)線的成形方法，成形方法如下:
1)包覆銅層管、芯層鋼材去除油污、氧化膜后，置于保護性氣體下，采用機械的方式封閉由包覆銅管、芯層鋼材組成鑄造型腔的一端，用壓力鑄造的方式向內(nèi)注入金屬鋁液，制備三層復(fù)合棒坯；
2)采用壓力套管的形式實現(xiàn)流體動力潤滑，棒坯拉拔成復(fù)合線材；
3)復(fù)合線材的冷變形量達到斷面收縮率為70-95%，采用退火處理，退火溫度350-450°C，時間0.5-2h。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1)在保護性氣氛下，避免銅管內(nèi)壁和芯層鋼材表面的氧化，有利于提高界面強度；
2)調(diào)節(jié)夾層鋁鑄造時的保壓壓力，可抑制由于糊狀結(jié)晶產(chǎn)生的縮松和裂紋，以及細化芯層鋁晶粒；
3)采用強制流體潤滑，既降低拉拔時的拉拔力，提高了模具使用壽命，也可增大復(fù)合棒材的道次變形量，減少工藝流程；
4)采用銅/鋁/鋼三層包覆的斷面結(jié)構(gòu)，既解決了鋁包鋼線的表面氧化問題，也在導(dǎo)線的強度和密度之間達到一個更好的均衡；
5)可調(diào)整芯層鋼材的斷面的形狀，增大復(fù)合導(dǎo)線的抗彎剛度。
[0007]【具體實施方式】:
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明:
實施例1: Φ 1.5 _銅/鋁/鋼三層包覆復(fù)合導(dǎo)線成形工藝
選擇紫銅管為包覆銅管，銅管外徑為Φ 30 mm、壁厚2.5;芯層為20#巾16 mm圓鋼，去除銅管內(nèi)壁和鋼芯材表面油污、氧化膜后，置于保護性氣體下，采用機械的方式封閉由包覆銅管、芯層鋼材組成夾層鋁鑄造型腔的一端，用壓力鑄造的方式向內(nèi)注入金屬鋁液，制備三層復(fù)合棒坯;采用壓力套管的形式實現(xiàn)流體動力潤滑，棒坯拉拔成Φ 1.5 _復(fù)合線材，拉拔速度為3m/s，潤滑劑為蓖麻油;復(fù)合線材的冷變形量達到斷面收縮率為90%，采用退火處理，退火溫度420°C，時間0.5h。
【主權(quán)項】
1.一種銅/鋁/鋼三層包覆復(fù)合導(dǎo)線，由包覆銅層和芯層鋼鐵以及夾層為鋁或鋁合金組成，包覆銅層橫截面為圓環(huán)，芯層鋼鐵橫截面為圓形或異形;銅包覆層面積比為8-25%，芯層鋼鐵面積比為20-50%。2.—種銅/鋁/鋼三層包覆復(fù)合導(dǎo)線的成形方法，其特征在于，制備如下:I)包覆銅層管、芯層鋼材去油污、氧化后，置于保護性氣體下，采用機械的方式封閉由包覆銅管、芯層鋼材組成鑄造型腔的一端，用壓力鑄造的方式向內(nèi)注入金屬鋁液，制備三層復(fù)合棒坯;2)采用壓力套管的形式實現(xiàn)流體動力潤滑，棒坯拉拔成復(fù)合線材;3 )復(fù)合線材的冷變形量達到斷面收縮率為70-95%，采用退火處理，退火溫度350-450°C，時間0.5_2h。
【文檔編號】H01B5/02GK105845192SQ201610163248
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月22日
【發(fā)明人】羅奕兵, 華熳煜, 彭偉杰, 謝煒, 戴曉元
【申請人】長沙理工大學(xué)