一種高導(dǎo)電耐腐蝕純銅制特殊電纜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種高導(dǎo)電耐腐蝕純銅制特殊電纜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]純銅具有很高的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和較高的塑性變形能力，并具有良好的抗腐蝕性能，作為良導(dǎo)體廣泛應(yīng)用于工業(yè)中。然而，盡管純銅具有高導(dǎo)電性的優(yōu)點(diǎn)，但其拉伸強(qiáng)度極低，通常僅為120-160MPa。另外，純銅具有高的塑性變形能力，但又因其極低的靜態(tài)再結(jié)晶溫度特點(diǎn)而導(dǎo)致極易加工硬化，從而抑制了進(jìn)一步塑形變形。因此，純銅材料大多應(yīng)用于導(dǎo)線、導(dǎo)體和冷卻器等，難以作為結(jié)構(gòu)材料滿足多種應(yīng)用需求。一般熔鑄生產(chǎn)純銅電導(dǎo)率高95%ICAS以上，強(qiáng)度低于250MPa，采用加工硬化處理，強(qiáng)度可提高到350MPa，但導(dǎo)電性下降，特別是延伸率低于5%，限制了其工程應(yīng)用范圍。采用粉末冶金生產(chǎn)純銅合金，在通常200?250MPa冷壓800?900°C燒結(jié)工藝下，其電導(dǎo)率在80?90%IACS，強(qiáng)度低于200MPa，延伸率在25?30%，在930°C以上燒結(jié)，隨后復(fù)壓精整或鍛造等復(fù)雜工藝下，粉末冶金純銅性能可接近熔鑄純銅?，F(xiàn)有的海底電纜包括其包裹和保護(hù)作用的外包層，其存在受微生物吸附在其表面并造成腐蝕的情況，無法避免微生物進(jìn)入外包層內(nèi)并造成纜芯污染的問題。因此急需一種海底特殊電纜用抗腐蝕抗氧化高導(dǎo)電的銅導(dǎo)線，即一種高導(dǎo)電耐腐蝕純銅制特殊電纜的制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]、要解決的問題
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種高導(dǎo)電耐腐蝕純銅制特殊電纜的制備方法，其主要解決一般工業(yè)用銅導(dǎo)體兩個(gè)不足，1、電阻率較高，2、耐腐蝕性不強(qiáng)，本產(chǎn)品極大提高了電阻率和耐腐蝕性，提高了海底電纜材料性能。
2、技術(shù)方案
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高導(dǎo)電耐腐蝕純銅制特殊電纜的制備方法，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)目的，其技術(shù)方案為:一種高導(dǎo)電耐腐蝕純銅制特殊電纜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
(O高強(qiáng)高導(dǎo)純銅制導(dǎo)線用材料是以純度為99.957%以上的高純陰極電解銅為基體；
(2)嚴(yán)格去除表面臟物、并通過烘烤預(yù)熱至80-10(TC；
(3)采用工頻電磁熔煉爐熔煉，將熔煉、電磁攪拌一體化，熔煉溫度控制在1150±10°C范圍；
(4)將經(jīng)工頻電磁熔煉爐熔煉完全后的熔融銅液通過中部過度倉從工頻電磁熔煉爐溢流至保溫爐，保溫爐采取電磁升溫、攪拌，其溫度控制在1120-1130°C之間，保溫時(shí)間為Ih ；
(5)通過高精度伺服電機(jī)牽引拉制成Φ8.0規(guī)格銅線坯，并冷卻結(jié)晶；
(6)采用連續(xù)退火拉絲方式，退火過程溫度控制在500-550°C之間； (7)將銅線置入溶解有抗氧化劑的水中冷卻。
[0004]優(yōu)選地，步驟(7)中所述抗氧化劑為丙苯三氮銼和乙醇的混合液。
[0005]優(yōu)選地，該制備方法所得特殊電纜TR規(guī)格體積電阻率為< 0.01707 Ω.cm3，抗拉強(qiáng)度達(dá)到420MPa以上。
[0006]利用本發(fā)明制備方法所得的純銅制特殊電纜的導(dǎo)電性、耐腐蝕性和抗拉強(qiáng)度能兼?zhèn)?，組織均勻，析出相細(xì)小彌散，合金價(jià)格低廉，其TR規(guī)格體積電阻率為彡0.01707 Ω.Cm3,抗拉強(qiáng)度達(dá)到420MPa以上，并在退火后的冷卻過程中，向冷卻水中溶解有丙苯三氮銼和乙醇混合而成的抗氧化劑，使得產(chǎn)品表面產(chǎn)生防氧化層，彌補(bǔ)了一般工業(yè)用電纜易腐蝕、易氧化的缺陷，能適應(yīng)海底電纜高導(dǎo)電性、耐腐蝕性材料性能要求。
[0007]、有益效果
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
(1)本發(fā)明制備方法可提高純銅制銅導(dǎo)線的導(dǎo)電性能；
(2)本發(fā)明制備方法產(chǎn)品晶界為接近完美的六方體，保證晶格完整，大大減少晶體內(nèi)產(chǎn)生的大量微觀缺陷，如點(diǎn)缺陷和位錯(cuò)等，強(qiáng)度增加，并在退火后的冷卻過程中，向冷卻水中溶解有丙苯三氮銼和乙醇混合而成的抗氧化劑，使得產(chǎn)品表面產(chǎn)生防氧化層，彌補(bǔ)了一般工業(yè)用圓銅線易腐蝕、易氧化的缺陷，使其能兼?zhèn)鋵?dǎo)電性、耐腐蝕性、抗氧化及抗拉強(qiáng)度，能適應(yīng)海底電纜高導(dǎo)電性、耐腐蝕性材料性能要求；
(3)本發(fā)明制備方法還具有工藝簡單、成本低廉、設(shè)計(jì)合理的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0009]一種高導(dǎo)電耐腐蝕純銅制特殊電纜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
(O高強(qiáng)高導(dǎo)純銅制導(dǎo)線用材料是以純度為99.957%以上的高純陰極電解銅為基體；
(2)嚴(yán)格去除表面臟物、并通過烘烤預(yù)熱至80-10(TC；
(3)采用工頻電磁熔煉爐熔煉，將熔煉、電磁攪拌一體化，熔煉溫度控制在1150±10°C范圍，保證電解銅充分熔化且混合均勻；
(4)將經(jīng)工頻電磁熔煉爐熔煉完全后的熔融銅液通過中部過度倉從工頻電磁熔煉爐溢流至保溫爐，保溫爐采取電磁升溫、攪拌，其溫度控制在1120-1130°C之間，保溫時(shí)間為Ih ；
(5)通過高精度伺服電機(jī)牽引拉制成Φ8.0規(guī)格銅線坯，并冷卻結(jié)晶；
(6)采用連續(xù)退火拉絲方式，退火過程溫度控制在500-550°C之間，使經(jīng)拉制產(chǎn)生的銅線加工硬化消失，并產(chǎn)生再次結(jié)晶，產(chǎn)品晶界為接近完美的六方體；
(7)將銅線置入溶解有抗氧化劑的水中冷卻。
[0010]另外，步驟(7)中所述抗氧化劑為丙苯三氮銼和乙醇的混合液。該制備方法所得特殊電纜TR規(guī)格體積電阻率為彡0.01707 Ω.cm3，抗拉強(qiáng)度達(dá)到420MPa以上。
[0011]利用本發(fā)明制備方法所得的純銅制特殊電纜的導(dǎo)電性、耐腐蝕性、抗氧化和抗拉強(qiáng)度能兼?zhèn)?，組織均勻，析出相細(xì)小彌散，合金價(jià)格低廉，其TR規(guī)格體積電阻率為^ 0.01707 Ω.cm3，遠(yuǎn)優(yōu)于工業(yè)用圓銅線最高檔彡0.01715 Ω.cm3要求，抗拉強(qiáng)度達(dá)到420MPa以上，遠(yuǎn)高于工業(yè)用圓銅線彡389MPa的要求，并在退火后的冷卻過程中，向冷卻水中溶解有丙苯三氮銼和乙醇混合而成的抗氧化劑，使得產(chǎn)品表面產(chǎn)生防氧化層，彌補(bǔ)了一般工業(yè)用電纜易腐蝕、易氧化的缺陷，能適應(yīng)海底電纜高導(dǎo)電性、耐腐蝕性材料性能要求。
[0012]以上示意性的對本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高導(dǎo)電耐腐蝕純銅制特殊電纜的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)高強(qiáng)高導(dǎo)純銅制導(dǎo)線用材料是以純度為99.957%以上的高純陰極電解銅為基體； (2)嚴(yán)格去除表面臟物、并通過烘烤預(yù)熱至80-100°C； (3)采用工頻電磁熔煉爐熔煉，將熔煉、電磁攪拌一體化，熔煉溫度控制在1150土10°C范圍； (4)將經(jīng)工頻電磁熔煉爐熔煉完全后的熔融銅液通過中部過度倉從工頻電磁熔煉爐溢流至保溫爐，保溫爐采取電磁升溫、攪拌，其溫度控制在1120-1130°C之間，保溫時(shí)間為Ih ； (5)通過高精度伺服電機(jī)牽引拉制成Φ8.0規(guī)格銅線坯，并冷卻結(jié)晶； (6)采用連續(xù)退火拉絲方式，退火過程溫度控制在500-550°C之間； (7)將銅線置入溶解有抗氧化劑的水中冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)電耐腐蝕純銅制特殊電纜的制備方法，其特征在于:步驟(7)中所述抗氧化劑為丙苯三氮銼和乙醇的混合液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)電耐腐蝕純銅制特殊電纜的制備方法得到的純銅制導(dǎo)線材料，其特征在于:其TR規(guī)格體積電阻率為< 0.01707 Ω.cm3，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到420MPa 以上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高導(dǎo)電耐腐蝕純銅制特殊電纜的制備方法，屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域。該導(dǎo)線用高純陰極電解銅為基體，混合預(yù)熱、熔煉、保溫、牽引拉絲結(jié)晶、退火和冷卻鍍氧化層處理即成。其TR規(guī)格體積電阻率為≤0.01707Ω·cm3，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到420MPa以上。能夠較好地適應(yīng)海底電纜高導(dǎo)電性、耐腐蝕性材料性能要求，也可用于要求高導(dǎo)高強(qiáng)材料領(lǐng)域。并具有工藝簡單，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H01B13-00, C22F1-08, H01B13-22, B21C1-00
【公開號(hào)】CN104575874
【申請?zhí)枴緾N201410845897
【發(fā)明人】任結(jié)
【申請人】安徽森海高新電材有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月31日