[其他]電纜護套用多元鉛合金和生產方法

在審

• 申請號: 101986000007231
• 申請日: 1986-10-22
• 公開（公告）號: CN1005852B
• 公開（公告）日: 1989-11-22
• 發明（設計）人: 李正堂
• 申請（專利權）人: 北京市電信設備廠
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 凌艾麗;夏先富

一種用于電纜護套的鉛基多元合金，其成份為錫０．２～２．０％、銻０．３～０．７％、銅０．０２～０．０６％（重量）和余量鉛。該合金的生產方法是利用舊電纜的鉛護套中自然攜帶的合金元素，省去電解精煉，經熔煉、配比、攪拌、保溫等過程，使合金元素的分子進行熱擴散，形成具有良好特性的彌散強化型合金。本發明能提高電纜護套使用壽命、減薄護套厚度、節約能源、降低材料消耗、減輕塵毒污染，具有較大的社會技術經濟效益。

本發明屬于用于電纜護套的彌散強化型鉛基多元合金，系利用舊電纜鉛套的自然成分冶煉配制而成。

耐振動性能是考核電纜護套質量的重要技術參數，如敷設于架空桿路和沿鐵路、橋梁等振動環境時，其耐振性能對電纜壽命影響很大。不同合金成分的護套材料在相同敷設條件下，使用年限相差一倍以上。長期以來，一直使用鉛銻銅三元合金作為鉛包電纜的護套材料，由于該合金耐振動疲勞性能較差，用于振動環境時，產生龜裂漏氣障礙很多，壽命只有十幾年，嚴重影響通信聯絡和電力輸送。

為了提高鉛護套質量，通常采用研制性能優良的耐振抗蠕變強的多元合金來實現。如美國的F-3合金，其成分是鉛-砷-錫-鉍;美國的“碲”合金，其成分是鉛-碲-砷-錫-鉍。這些合金的生產方法通常是把溶質元素制成中間合金后再加入到溶劑液中，冶煉配制而成。但這些合金元素很難均勻地加入到合金中去，而且有的元素，如砷產生劇毒，稀有金屬又貨源短缺，因此未能普遍推廣應用。

本發明的一個目的是提供一種新的耐振抗蠕變強的、成本低的電纜護套用的多元鉛合金，

本發明的另一個目的是提供一種上述多元鉛合金的生產方法。

本發明提出的用于電纜護套的呈彌散強化型的鉛基多元合金，其特征在于該合金組成成分中含有錫0.2～2.0%，銻0.3～0.7%，銅0.02～0.06%（重量比）。這種鉛基多元合金系利用舊電纜的鉛護套中自然含有的合金元素，經過冶煉配制而成。其生產過程中省去費能耗料的電解精煉純鉛工序，并使原材料中的自然成分-合金元素在基體中得到均勻分布，實現提高性能、節約能源、降低消耗以及減輕塵毒對環境污染等綜合性技術經濟效益。

本發明的多元鉛合金比現行鉛銻銅合金多一個錫元素。錫在該合金中，與銻組成SnSb化合物（硬質點），比鉛銻銅合金的pbsb固溶體β相有更大的強化作用。錫分布于晶界處能阻止再結晶，提高合金的硬度和耐蝕性，又有固熔強化α相的作用，便有害的大塊狀β′相相對減小，提高附加元素的利用率，并改善耐蝕性。錫又與銅形成Cu〈`;;3`〉Sn針狀金屬化合物，可阻止比重偏析，有利于形成均勻的合金組織。SnSb金屬間化合物、即彌散強化相呈較理想的分布狀態：尺寸小、分布均勻，使合金的強度和韌性適度，產生較好的抗振和耐蠕變性能。

這種多元鉛基合金的生產方法，包括撤舊電纜的分類、剝皮、配料、冶煉、化驗、鑄錠等全部工序。首先將各種舊電纜通過剝皮看成纜包帶上的標志進行分類堆放，對于外國電纜鉛皮在無標志時應取樣化驗其合金成分。至于少量難于區別或易混雜在一起的各種鉛纜也無關緊要，因為鉛合金中常見的合金元素：錫、銻、銅、鉍、銀、鎂、砷、碲、鈣等均可與鉛形成合金，有利于提高合金性能。分類后進行剝皮加工，即把鉛護套從電纜上剝離。在加工處理時，碰到焊錫接口、端頭及障礙焊接處，均應剪下單獨堆放。接著是配料冶煉，分成三部分同時或逐個進行均可：（1）用小鍋熔化少量焊錫，并利用焊錫熔點低的特性，將各種帶焊錫的接口、端頭等在已熔化的焊錫鍋內涮下焊錫。鑄錠后的焊錫條就作為下一步配制多元合金的中間合金。（2）用可熔一噸鉛的鐵鍋先熔化200公斤舊鉛護套做底料，熔煉溫度范圍400℃～550℃，然后將不便于剝皮的小直徑電纜和短段大直徑電纜等投入鍋內涮下鉛皮。當鉛護套熔化至400℃±50℃時常見的鋼帶、鋁箔、銅線等雜質金屬因其熔點高、比重小而懸浮在液面上，應將這些雜質浮渣撈出以保證合金成分穩定。當溫度升高至380℃～450℃時，用電動機械攪拌器攪拌金屬液體，歷時10～30分鐘，促使合金元素得到充分的混合。然后，取樣化驗，向漩渦中按比例投入焊錫條及相應材料來調整合金成分，例如：加硫除銅，加堿除錫等。成分合格后，保溫350℃～450℃，時間為2～6小時，使合金元素在熱狀態下進行擴散，分布均勻，形成特性良好的彌散強化型合金。（3）與（2）做法相同，只是熔鉛鍋大一些，有2～3噸容量，投入料是剝下來的鉛皮。