一种铜/铝/钢三层包覆复合导线及其成形方法
【专利摘要】一种铜/铝/钢三层包覆复合导线，由包覆铜层和芯层钢铁以及夹层为铝或铝合金组成，包覆铜层横截面为圆环，芯层钢铁横截面为圆形或异形；铜包覆层面积比为8?25%，芯层钢铁面积比为20?50%。其成形方法如下：清洗后的包覆铜层管、芯层钢材置于保护性气体下，采用机械的方式封闭由包覆铜管、芯层钢材组成铸造型腔的一端，用压力铸造的方式向内注入金属铝液，制备三层复合棒坯；采用压力套管的形式实现流体动力润滑，棒坯拉拔结合中间退火处理制成复合线材。
【专利说明】
一种铜/铝/钢三层包覆复合导线及其成形方法
技术领域
[0001]本发明涉及多层包覆金属复合线材及成形方法，特别是涉及到铜/铝/钢三层包覆复合导线及其成形方法。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，石油、化工、电力、电子等领域对材料性能的要求越来越高，单质材料已难以满足实际使用性能的要求，将具有不同性能的材料复合在一起，以提高其综合使用性能的多层复合材料日益受到重视，是21世纪材料领域的重要研究方向之一。金属包覆复合材料中，铜包铝线、铜包钢线、铝包钢线是线缆行业中应用最广泛的双金属复合线材。铜包铝线和铜包钢线则分别由于强度和密度的原因，在作为架空电缆时，使线杆距离过短；而铜包钢线则由于重量降低有限；而铝包钢线则由于铝容易氧化生成不导电的三氧化铝，造成线路断路。
【发明内容】
[0003]本发明针对目前金属包覆电缆存在一些缺陷，提供一种综合高强、密度合适铜/铝/钢三层包覆复合导线及其成形方法。
[0004]本发明的内容之一在于提出一种铜/铝/钢三层包覆复合导线，由包覆铜层和芯层钢铁以及夹层为铝或铝合金组成，包覆铜层横截面为圆环，芯层钢铁横截面为圆形或异形；铜包覆层面积比为8-25%，芯层钢铁面积比为20-50%。
[0005]本
【发明内容】
之二在于提供一种铜/铝/钢三层包覆复合导线的成形方法，成形方法如下:
1)包覆铜层管、芯层钢材去除油污、氧化膜后，置于保护性气体下，采用机械的方式封闭由包覆铜管、芯层钢材组成铸造型腔的一端，用压力铸造的方式向内注入金属铝液，制备三层复合棒坯；
2)采用压力套管的形式实现流体动力润滑，棒坯拉拔成复合线材；
3)复合线材的冷变形量达到断面收缩率为70-95%，采用退火处理，退火温度350-450°C，时间0.5-2h。
[0006]本发明的优点在于:
1)在保护性气氛下，避免铜管内壁和芯层钢材表面的氧化，有利于提高界面强度；
2)调节夹层铝铸造时的保压压力，可抑制由于糊状结晶产生的缩松和裂纹，以及细化芯层铝晶粒；
3)采用强制流体润滑，既降低拉拔时的拉拔力，提高了模具使用寿命，也可增大复合棒材的道次变形量，减少工艺流程；
4)采用铜/铝/钢三层包覆的断面结构，既解决了铝包钢线的表面氧化问题，也在导线的强度和密度之间达到一个更好的均衡；
5)可调整芯层钢材的断面的形状，增大复合导线的抗弯刚度。
[0007]【具体实施方式】:
以下结合实施例对本发明作进一步说明:
实施例1: Φ 1.5 _铜/铝/钢三层包覆复合导线成形工艺
选择紫铜管为包覆铜管，铜管外径为Φ 30 mm、壁厚2.5;芯层为20#巾16 mm圆钢，去除铜管内壁和钢芯材表面油污、氧化膜后，置于保护性气体下，采用机械的方式封闭由包覆铜管、芯层钢材组成夹层铝铸造型腔的一端，用压力铸造的方式向内注入金属铝液，制备三层复合棒坯;采用压力套管的形式实现流体动力润滑，棒坯拉拔成Φ 1.5 _复合线材，拉拔速度为3m/s，润滑剂为蓖麻油;复合线材的冷变形量达到断面收缩率为90%，采用退火处理，退火温度420°C，时间0.5h。
【主权项】
1.一种铜/铝/钢三层包覆复合导线，由包覆铜层和芯层钢铁以及夹层为铝或铝合金组成，包覆铜层横截面为圆环，芯层钢铁横截面为圆形或异形;铜包覆层面积比为8-25%，芯层钢铁面积比为20-50%。2.—种铜/铝/钢三层包覆复合导线的成形方法，其特征在于，制备如下:I)包覆铜层管、芯层钢材去油污、氧化后，置于保护性气体下，采用机械的方式封闭由包覆铜管、芯层钢材组成铸造型腔的一端，用压力铸造的方式向内注入金属铝液，制备三层复合棒坯;2)采用压力套管的形式实现流体动力润滑，棒坯拉拔成复合线材;3 )复合线材的冷变形量达到断面收缩率为70-95%，采用退火处理，退火温度350-450°C，时间0.5_2h。
【文档编号】H01B5/02GK105845192SQ201610163248
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】罗奕兵, 华熳煜, 彭伟杰, 谢炜, 戴晓元
【申请人】长沙理工大学