一种用于高温作业的高强度电缆及其处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高强度电缆的生产制造技术领域，具体的说是一种用于高温作业的高强度电缆及其处理工艺。
【背景技术】
[0002]目前随着社会的进步，信息时代的到来促进了社会的快速发展，电缆成为发展道路中的重要部件，不管是什么领域，只要涉及到信息传输，电缆是必不可少的重要组成部分，由于传输距离长，电缆的使用寿命决定一切，但是由于电缆的使用环境非常恶劣，比如:环境温度非常高，环境具有腐蚀性气体和液体，自然恶劣气候等等，电缆的使用量逐年快速增加，由于现有的电缆，强度低，韧性差，缆芯容易折断，造成故障，增加维修成本，维护频率高，电缆的使用寿命短。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种用于高温作业的高强度电缆，将缆芯表面喷涂合金涂层，不仅缆芯强度高，韧性好，不易折断，能增加导通能力，并且具有防干扰能力，增加电缆传输的稳定性，抗蠕变、抗老化、耐高温、使用寿命长，并且耐腐蚀性显著提高。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是通过以下方式实现的:一种用于高温作业的高强度电缆，包括设置在外层的橡胶套和设置在橡胶套内的多根缆芯，缆芯表面设有合金涂层，合金涂层的组分按质量百分比为:碳:0.01-0.03%，镁:0.12-0.15%，铬:5.54-5.56%，硼:0.35-0.38%，镍:8.24-8.26%，钒:0.12-0.15%，铌:0.12-0.14%，钛 0.42-0.45%，锰:0.27-0.29%，钼:3.55-3.57%，锆:1.32-1.35%，钋:0.23-0.25%，铷:
2.21-2.23%，钽:0.21-0.23%，复合稀土:4.72-4.75%，助剂:0.21-0.23%，余量为铁；
其中复合稀土的组分按质量百分比为:铒:16-18%，铈:3-5%，镱:13-15%，钕:15-18%，钷:7-9%，钐:11-13%，铥:8-12%，余量为镧；
其中助剂按组分的质量百分比为:石墨粉:12.3-12.5%，滑石粉:14.3-14.5%，焦宝石:15.7-15.9%，铁粉:5.4-5.7%，高岭石:23.5-23.8%，余量为粘土 ；
助剂的制备方法为:将石墨粉、滑石粉、焦宝石混合粉碎，过70目筛，得到粉末A，然后铁粉、高岭石、粘土混合粉碎，过70目筛，得到粉末B，将粉末A、粉末B和去离子水以2:3:4的比例搅拌混合，搅拌30分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过120目筛，在氮气氛围下，加热至720°C下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过100目筛，即可得到助剂。
[0005]本发明进一步限定的技术方案是:
前述的用于高温作业的高强度电缆，合金涂层的组分按质量百分比为:碳:0.01%，镁:0.12%，铬:5.54%，硼:0.35%，镍:8.24%，钒:0.12%，铌:0.12%，钛 0.42%，锰:0.27%，钼:
3.55%，锆:1.32%，钋:0.23%，铷:2.21%，钽:0.21%，复合稀土:4.72%，助剂:0.21%，余量为铁； 其中复合稀土的组分按质量百分比为:铒:16%，铈:3%，镱:13%，钕:15%，钷:7%，钐:11%，铥:8%，余量为镧；
其中助剂按组分的质量百分比为:石墨粉:12.3%，滑石粉:14.3%，焦宝石:15.7%，铁粉:5.4%，高岭石:23.5%，余量为粘土。
[0006]前述的用于高温作业的高强度电缆，合金涂层的组分按质量百分比为:碳:0.03%，镁:0.15%，铬:5.56%，硼:0.38%，镍:8.26%，钒:0.15%，铌:0.14%，钛 0.45%，锰:0.29%，钼:3.57%，锆:1.35%，钋:0.25%，铷:2.23%，钽:0.23%，复合稀土:4.75%，助剂:0.23%，余量为铁；
其中复合稀土的组分按质量百分比为:铒:18%，铈:5%，镱:15%，钕:18%，钷:9%，钐:13%，铥:12%，余量为镧；
其中助剂按组分的质量百分比为:石墨粉:12.5%，滑石粉:14.5%，焦宝石:15.9%，铁粉:5.7%，高岭石:23.8%，余量为粘土。
[0007]前述的用于高温作业的高强度电缆，合金涂层的组分按质量百分比为:碳:0.02%，镁:0.14%，铬:5.55%，硼:0.37%，镍:8.25%，钒:0.14%，铌:0.13%，钛 0.43%，锰:0.28%，钼:3.56%，锆:1.34%，钋:0.24%，铷:2.22%，钽:0.22%，复合稀土:4.74%，助剂:0.22%，余量为铁；
其中复合稀土的组分按质量百分比为:铒:17%，铈:4%，镱:14%，钕:16%，钷:8%，钐:12%，铥:11%，余量为镧；
其中助剂按组分的质量百分比为:石墨粉:12.4%，滑石粉:14.4%，焦宝石:15.8%，铁粉:5.6%，高岭石:23.7%，余量为粘土。
[0008]前述的用于高温作业的高强度电缆的处理工艺，缆芯表面设有合金涂层的处理工艺按以下步骤进行:
步骤(I):先将碳、镁、铬、硼、镍、钒、铁放入反应釜中加热至1600-1700 °C，保温l_3h，然后将温度降至1100-1200°C，然后向反应釜依次加入铌、钛、锰、钼、锆、卦元素，并且搅拌均匀，在搅拌过程向反应釜通入氮气作为保护气体，搅拌速度为280-350r/min，搅拌时间为:40_50min ；
步骤(2):完成步骤I后继续向反应釜加入铷、钽、复合稀土和助剂，然后将温度增至1380-1390 °C，然后继续向反应釜中通入氮气并搅拌均匀，搅拌速度:600-700r/min，搅拌时间为l_2h，然后空冷至室温；
步骤(3):然后将步骤2中的固态合金放入球磨机中粉碎，过200目数得到合金粉末；步骤(4):利用喷涂设备将合金粉末均匀喷涂到缆芯表面，厚度为0.03-0.05mm，然后加热至600-62(TC，保温3-5h，然后空冷至室温，然后再次向缆芯表面喷涂合金粉末，厚度为
0.06-0.08mm，然后再次加热至840-850°C，保温3_5h，然后先空冷至630-640°C，在采用油冷，以11-13°C /s的速度冷却至320-350°C，最后空冷至室温；
步骤(5):将缆芯用温水进行清洗，然后吹干，最后进入下道工序。
[0009]本发明的有益效果是:在电缆缆芯表面设置合金涂层，合金涂层中加入了铌元素，铌能细化晶粒和降低涂层的过热敏感性及回火脆性，提高强度，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力；钒能起到脱氧剂的作用，镍能提缆芯的强度，而又保持良好的塑性和韧性，镍和铬对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力，加入钽就可改善涂层的致密性和热乳性能，提高强度；并且还加入了铒、铈、镱、钕、钷等稀土元素，能细化晶粒，形成致密的晶粒组织，提高刀具的强度和耐磨性能，提高刀具的使用寿命，降低成本，加入助剂，助剂含有石墨粉、尚岭石、粘土等组分，能提尚涂层的粘附性能，不易脱洛，提尚其强度；
并且还提供了合金涂层的处理工艺，该方法简单，操作方便，在搅拌时通过氮气作为保护气体，大大减小了空气的影响，避免产生气孔，从而形成致密的组织，提高其强度，同时在缆芯表面喷涂时，采用两次喷涂方式，有效提高涂层紧密贴附在缆芯表面，不易脱落，提高缆芯强度，降低成本。
【具体实施方式】
[0010]下面对本发明做进一步的详细说明:
实施例1
本实施例提供一种用于高温作业的高强度电缆，包括设置在外层的橡胶套和设置在橡胶套内的多根缆芯，缆芯表面设有合金涂层，合金涂层的组分按质量百分比为:碳:0.01%，镁:0.12%，铬:5.54%，硼:0.35%，镍:8.24%，钒:0.12%，铌:0.12%，钛 0.42%，锰:0.27%，钼:3.55%，锆:1.32%，钋:0.23%，铷:2.21%，钽:0.21%，复合稀土:4.72%，助剂:0.21%，余量为铁；
其中复合稀土的组分按质量百分比为:铒:16%，铈:3%，镱:13%，钕:15%，钷:7%，钐:11%，铥:8%，余量为镧；其中助剂按组分的质量百分比为:石墨粉:12.3%，滑石粉:14.3%，焦宝石:15.7%，铁粉:5.4%，高岭石:23.5%，余量为粘土 ；
助剂的制备方法为:将石墨粉、滑石粉、焦宝石混合粉碎，过70目筛，得到粉末A，然后铁粉、高岭石、粘土混合粉碎，过70目筛，得到粉末B，将粉末A、粉末B和去离子水以2:3:4的比例搅拌混合，搅拌30分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过120目筛，在氮气氛围下，加热至720°C下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过100目筛，即可得到助剂；
该实施例还提供了缆芯表面设有合金涂层的处理工艺按以下步骤进行:
步骤(I):先将碳、镁、铬、硼、镍、钒、铁放入反应釜中加热至160(TC，保温lh，然后将温度降至1100°C，然后向反应釜依次加入铌、钛、锰、钼、锆、卦元素，并且搅拌均匀，在搅拌过程向反应釜通入氮气作为保护气体，搅拌速度为280r/min，搅拌时间为:40min ;
步骤(2):完成步骤I后继续向反应釜加入铷、钽、复合稀土和助剂，然后将温度增至1380°C，然后继续向反应釜中通入氮气并搅拌均匀，搅拌速度:600r/min，搅拌时间为lh，然后空冷至室温；
步骤(3):然后将步骤2中的固态合金放入球磨机中粉碎，过200目数得到合金粉末；步骤(4):利用喷涂设备将合金粉末均匀喷涂到缆芯表面，厚度为0.03mm，然后加热至60(TC，保温3h，然后空冷至室温，然后再次向缆芯表面喷涂合金粉末，厚度为0.06mm，然后再次加热至840°C，保温3h，然后先空冷至630°C，在采用油冷，以11°C /s的速度冷却至320 °C，最后空冷至室温；
步骤(5):将缆芯用温水进行清洗，然后吹干，最后进入下道工序。
[0011]实施例2
本实施例提供一种用于高温作业的高强度电缆，包括设置在外层的橡胶套和设置在橡胶套内的多根缆芯，缆芯表面设有合金涂层，合金涂层的组分按质量百分比为:碳:0.03%，镁:0.15%，铬:5.56%，硼:0.38%，镍:8.26%，钒:0.15%，铌:0.14%，钛 0.45%，锰:0.29%，钼:3.57%，锆:1.35%，钋:0.25%，铷:2.23%，钽:0.23%，复合稀土:4.75%，助剂:0.23%，余量为铁；
其中复合稀土的组分按质量百分比为:铒:18%，铈:5%，镱:15%，钕:18%，钷:9%，钐:13%，铥:12%，余量为镧；其中助剂按组分的质量百分比为:石墨粉:12.5%，滑石粉:14.5%，焦宝石:15.9%，铁粉:5.7%，尚岭石:23.8%，余量为粘土 ；<