[發明專利]金屬復合線及其制備方法、導線

有效

• 申請號: 201910306026.1
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN111834045B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 王文輝;錢金京;周建華;孫光進;葛政東;李發才
• 申請（專利權）人: 中天電力光纜有限公司;江蘇中天科技股份有限公司
• 主分類號: G02B6/44
• 分類號: G02B6/44;H01B13/00;H01B13/016;H01B13/22;H01B1/02;H01B5/02;H01B7/22;H01B9/00
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 徐麗;唐芳芳

本發明提供的一種金屬復合線制備方法，將包覆型金屬線材依次通過加熱時效處理、表面處理得到斷后伸長率達2.0％以上、表層硬度達50HV以上的所述金屬復合線。本發明成型的金屬復合線通過加熱時效處理提高斷后伸長率，且以表面處理改善表面硬度，確保金屬復合線與導電單元的斷后伸長率匹配性好，且抗拉強度和表面硬度高，以使絞合過程避免芯材暴露和明顯的壓傷。本發明還提供應用金屬復合線制成的導線，其斷后伸長率高，使用壽命長，安全穩定性高。

技術領域

本發明涉及復合材料加工技術領域，特別是指一種金屬復合線及其制備方法、導線。

背景技術

本部分旨在為權利要求書中陳述的本發明的實施方式提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是現有技術。

電工鋁包鋼線是由金屬鋼芯和鋁桿基于連續擠壓包覆技術復合而成的雙金屬材料，它具有強度高、耐腐蝕、低損耗和比重輕等特性，在光纖架空復合地線和架空電力輸配線路中發揮不可替代的作用。

GB/T 3428-2012《架空絞線用鍍鋅鋼線》規定鍍鋅鋼線(相當于鋁桿)伸長率不低于2％，而GB/T 17937-2009《電工用鋁包鋼線》規定鋁包鋼線(相當于金屬鋼芯)的斷后伸長率不低于1％，由于金屬鋼芯和鋁桿的斷后伸長率不匹配，導線受到強烈載荷時，金屬鋼芯優先斷裂，外層鋁桿滯后斷裂，導線整體拉斷力受影響，制約了鋁包鋼線在架空導線領域的廣泛應用。為了提升鋁包鋼線的伸長率，國內外廠家主要通過降低盤條含碳量、采用多道次小壓縮率拉拔工藝以及調整熱處理工藝等方法來實現。其中采用降低盤條的含碳量來提升鋁包鋼的伸長率，成品鋁包鋼線的抗拉強度和1％伸長應力會大幅度降低，降低導線的拉斷力，達不到線路的設計要求。采用多道次小壓縮率工藝來提升鋁包鋼的伸長率，一方面不能保證鋼和鋁的結合強度，另一方面受制于拉絲設備，需要改造設備增加拉拔道次，增加生產成本。通過調整熱處理工藝來提升伸長率，后道的雙金屬同步拉拔又會造成新的加工硬化，降低鋁包鋼線的伸長率。

發明內容

鑒于以上內容，有必要提供一種金屬復合線制備方法，提高成型的金屬復合線與架空線路用導線中導體層的鋁線或鋁合金線的斷后伸長率的匹配度，確保其制備工藝步驟少，易于連續生產作業。

本發明提供的技術方案為：一種金屬復合線制備方法，包括以下步驟：

準備包含同軸包覆的表層和芯材的包覆型金屬線材；

將所述包覆型金屬線材在預設溫度條件下保持預設時長來進行時效處理，得到預處理金屬復合線；

將所述預處理金屬復合線進行表面處理，以使所述表層的厚度變薄致表面硬度提高，且所述芯材的線徑不變，從而得到斷后伸長率達2.0％以上、表層硬度達50HV以上的所述金屬復合線。

進一步地，所述將所述預處理金屬復合線進行表面處理的步驟包括：

將所述預處理金屬復合線從拉拔機的模孔拉拔出，來實現所述表層硬化。

進一步地，所述拉拔速度為2-5m/s。

進一步地，所述模孔的出口孔徑比所述預處理金屬復合線的線徑小0.01-0.03mm。

進一步地，所述預設溫度范圍為150-300℃，所述預設時長范圍為3-12h。

本發明還提供一種金屬復合線，包括同軸包覆的表層和芯材，采用所述的金屬復合線制備方法成型得到，所述表層的材料包括銅、鋁、鋁合金中的一種；所述芯材的材料包括碳素鋼或殷鋼。

當所述表層的材料為銅時，所述金屬復合線的表層硬度為65HV以上。

當所述芯材的材料為含碳量小于0.9％的碳素鋼時，所述金屬復合線的斷后伸長率為3.0％-4.5％。