一种耐高温绝缘电缆用内导体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温绝缘电缆用内导体的制备方法，内导体按照重量百分比计，钴0.2～0.3％，磷0.02％～0.03％，银0.005～0.007％，锡0.005～0.007％，镁0.005～0.007％，铟0.005～0.007％；制备的内导体硬态时的抗拉强度≥650MPa、伸长率≥6％、导电率≥80％IACS；370℃时，24小时加热后的硬度HB大于100；内导体的直径为0.03mm，直径公差为±0.002mm，长度大于50万米。

A preparation method of inner conductor for high temperature resistant insulated cable

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温绝缘电缆用内导体的制备方法
本专利技术涉及一种有色金属材料的制备方法，尤其涉及一种耐高温绝缘电缆用内导体的制备方法。
技术介绍
耐高温绝缘电缆具有优良的耐腐蚀性能、耐油、抗强酸、强碱等；具有优良的电绝缘性能、耐高温、高频损耗小、不吸潮、绝缘电阻大；具有优良的阻燃、耐老化性能、使用寿命长。耐高温绝缘电缆内导体不仅要求具有良好的电气性能，同时还要求具有良好的高温性能，即在一定的温度、时间下，其硬度保持在一定的范围。普通的纯铜内导体电气性能优异，但是其耐高温性能较差；而针对一些铜合金而言，虽然耐高温性能较好，但是随着合金元素的添加，导致其电气性能较差，无法满足电缆的使用要求。因此开发电气性能优异，同时耐高温性能优异的内导体十分必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耐高温绝缘电缆用内导体的制备方法。本专利技术所述的耐高温绝缘电缆用内导体按照重量百分比计，钴0.2～0.3％，磷0.02％～0.03％，银0.005～0.007％，锡0.005～0.007％，镁0.005～0.007％，铟0.005～0.007％；钴含量与磷含量含量之比为10：1，银含量与锡含量、镁含量、铟含量的比值为1：1：1：1；铜、钴、磷、银、锡、镁、铟等元素的含量之和大于99.995％。本专利技术所述的耐高温绝缘电缆用内导体的制备方法是：高纯铜熔炼—定向凝固—第一次扒皮—第一次轧制—第一次退火—第二次轧制—第二次退火—拉丝。(1)高纯铜熔铸：以A级阴极铜为原料，采用真空电子束熔炼、凝固，去除杂质元素；制备的高纯铜铸锭的成分组成为：铜含量大于99.999％，氧含量≤0.0005％，导电率≥102.5％IACS；所述的真空电子束熔炼时的电子枪工作真空度小于2×10-3Pa，熔炼室真空度小于2×10-2Pa，加速电压50KV；冷却水流量为大于1000l/h，牵引速度为5mm/min-50mm/min。(2)定向凝固：高纯铜铸锭，放入定向凝固装置中进行熔化，采用木炭、石墨鳞片覆盖铜液表面，采用牵引机组水平牵引铜杆；所述的熔炼装置包括定向凝固结晶器、熔炼炉和保温炉，定向凝固结晶器的出水温度为小于28℃，熔炼炉的温度为1155℃，保温炉的温度为1150℃；熔炼炉采用烘干的木炭覆盖，木炭的粒度为30mm-50mm，覆盖厚度为150mm-180mm，保温炉采用石墨鳞片覆盖，覆盖厚度为30mm-50mm；铜杆的牵引速度为20mm/min-100mm/min，制备的铜杆中钴0.2～0.3％，磷0.02％～0.03％，银0.005～0.007％，锡0.005～0.007％，镁0.005～0.007％，铟0.005～0.007％；钴含量与磷含量含量之比为10：1，银含量与锡含量、镁含量、铟含量的比值为1：1：1：1；铜、钴、磷、银、锡、镁、铟等元素的含量之和大于99.995％，氧含量≤0.0005％，导电率≥85％IACS。制备的铜杆为柱状晶粒组织，柱状晶粒的个数为2-5个。(3)第一次扒皮：将定向凝固制备的铜杆表面进行扒皮，铜杆表面扒皮的尺寸为0.2～0.5mm。(4)第一次轧制：采用多机架的二辊轧机轧制，轧制速度0.30米/秒，轧制后铜棒的直径为20mm；轧制后铜棒直径不圆度小于0.1mm，采用椭圆-圆孔型的孔型系统，多机架单独传动变频调速，各个道次机架轧辊是由各个不同的变频电机驱动，交流变频电机30KW，轧辊：Ф300mm，轧辊材质为Cr12MoV，轧辊硬度HRC58，轧辊孔槽粗糙度不低于Ra0.1；轧制过程中对轧辊、铜棒进行乳液冷却及润滑，流量：20m3/h，乳液工作压力：2.2MPa，乳液温度：35℃，乳液浓度10％。(5)第一次退火：采用保护气氛真空炉进行退火，退火温度为450℃，保温时间为5小时，冷却时间8小时，出炉温度小于50℃，退火后铜棒的晶粒尺寸为0.01mm-0.15mm。(6)第二次轧制：将直径为20mm的铜棒采用多机架的二辊轧机轧制，轧制后铜线的直径为3mm；轧制后铜棒直径不圆度小于0.05mm，采用椭圆-圆孔型的孔型系统，多机架单独传动变频调速，各个道次机架轧辊是由各个不同的变频电机驱动，交流变频电机30KW，轧辊：Ф300mm，轧辊材质为Cr12MoV，轧辊硬度HRC58，轧辊孔槽粗糙度不低于Ra0.1；轧制过程中对轧辊、铜棒进行乳液冷却及润滑，流量：20m3/h，乳液工作压力：2.2MPa，乳液温度：35℃，乳液浓度10％。(7)第二次退火：采用保护气氛真空炉进行退火，退火温度为430℃，保温时间为5小时，冷却时间8小时，出炉温度小于50℃，退火后铜棒的晶粒尺寸为0.01mm-0.15mm。(8)拉丝：将退火后直径为3mm的铜线多道次拉丝，直径大于0.1mm时，乳液的浓度为10％～12％，温度小于35℃，拉丝过程中采用在线退火的方法，在线退火的电压为50V-60V，速度为500-800m/min；直径不大于0.1mm时，采用6％-8％乳化液进行冷却，温度小于25℃；在线退火的电压为35V～40V，速度为1000～1200m/min。上述方法制备的耐高温绝缘电缆用内导体硬态时的抗拉强度≥650MPa、伸长率≥6％、导电率≥80％IACS；370℃时，24小时加热后的硬度HB大于100；内导体的直径为0.03mm，直径公差为±0.002mm，长度大于50万米。本专利技术的有益效果在于：1.采用高纯铜熔炼、定向凝固、扒皮、轧制、退火、拉丝等工艺相结合，制备的内导体350℃时，24小时加热后的硬度HB大于100。2.通过扒皮，将铜棒表面清理干净，避免表面的污染物带入铜材内部，避免内导体在拉丝过程中断裂，保证内导体的长度大于50万米。3.通过控制铜合金线材的成分，优化铜、钴、磷、银、锡、镁、铟等元素含量，提高铜合金线材综合性能。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步描述。本专利技术所述的耐高温绝缘电缆用内导体按照重量百分比计，钴0.2％，磷0.02％，银0.005％，锡0.005％，镁0.005％，铟0.005％；铜、钴、磷、银、锡、镁、铟等元素的含量之和大于99.995％。本专利技术所述的耐高温绝缘电缆用内导体的制备方法是：高纯铜熔炼—定向凝固—第一次扒皮—第一次轧制—第一次退火—第二次轧制—第二次退火—拉丝。(1)高纯铜熔铸：以A级阴极铜为原料，采用真空电子束熔炼、凝固，去除杂质元素；制备的高纯铜铸锭的成分组成为：铜含量大于99.999％，氧含量≤0.0005％，导电率≥102.5％IACS；所述的真空电子束熔炼时的电子枪工作真空度小于2×10-3Pa，熔炼室真空度小于2×10-2Pa，加速电压50KV；冷却水流量为大于1000l/h，牵引速度为5mm/min-50mm/min。(2)定向凝固：高纯铜铸锭，放入定向凝固装置中进行熔化，采用木炭、石墨鳞片覆盖铜液表面，采用牵引机组水平牵引铜杆；所述的熔炼装置包括定向凝固结晶器、熔炼炉和保温炉，定向凝固结晶器的出水温度为小于28℃，熔炼炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温绝缘电缆用内导体制备方法，其特征在于：所述的耐高温绝缘电缆用内导体按照重量百分比计，钴0.2～0.3％，磷0.02％～0.03％，银0.005～0.007％，锡0.005～0.007％，镁0.005～0.007％，铟0.005～0.007％；钴含量与磷含量含量之比为10：1，银含量与锡含量、镁含量、铟含量的比值为1：1：1：1；铜、钴、磷、银、锡、镁、铟等元素的含量之和大于99.995％；所述的制备方法是：高纯铜熔炼—定向凝固—第一次扒皮—第一次轧制—第一次退火—第二次轧制—第二次退火—拉丝；所述的制备方法的具体步骤是：/n(1)高纯铜熔铸：以A级阴极铜为原料，采用真空电子束熔炼、凝固，去除杂质元素；制备的高纯铜铸锭的成分组成为：铜含量大于99.999％，氧含量≤0.0005％，导电率≥102.5％IACS；所述的真空电子束熔炼时的电子枪工作真空度小于2×10

【技术特征摘要】
1.一种耐高温绝缘电缆用内导体制备方法，其特征在于：所述的耐高温绝缘电缆用内导体按照重量百分比计，钴0.2～0.3％，磷0.02％～0.03％，银0.005～0.007％，锡0.005～0.007％，镁0.005～0.007％，铟0.005～0.007％；钴含量与磷含量含量之比为10：1，银含量与锡含量、镁含量、铟含量的比值为1：1：1：1；铜、钴、磷、银、锡、镁、铟等元素的含量之和大于99.995％；所述的制备方法是：高纯铜熔炼—定向凝固—第一次扒皮—第一次轧制—第一次退火—第二次轧制—第二次退火—拉丝；所述的制备方法的具体步骤是：
(1)高纯铜熔铸：以A级阴极铜为原料，采用真空电子束熔炼、凝固，去除杂质元素；制备的高纯铜铸锭的成分组成为：铜含量大于99.999％，氧含量≤0.0005％，导电率≥102.5％IACS；所述的真空电子束熔炼时的电子枪工作真空度小于2×10-3Pa，熔炼室真空度小于2×10-2Pa，加速电压50KV；冷却水流量为大于1000l/h，牵引速度为5mm/min-50mm/min。
(2)定向凝固：高纯铜铸锭，放入定向凝固装置中进行熔化，采用木炭、石墨鳞片覆盖铜液表面，采用牵引机组水平牵引铜杆；所述的熔炼装置包括定向凝固结晶器、熔炼炉和保温炉，定向凝固结晶器的出水温度为小于28℃，熔炼炉的温度为1155℃，保温炉的温度为1150℃；熔炼炉采用烘干的木炭覆盖，木炭的粒度为30mm-50mm，覆盖厚度为150mm-180mm，保温炉采用石墨鳞片覆盖，覆盖厚度为30mm-50mm；铜杆的牵引速度为20mm/min-100mm/min，制备的铜杆中钴0.2～0.3％，磷0.02％～0.03％，银0.005～0.007％，锡0.005～0.007％，镁0.005～0.007％，铟0.005～0.007％；钴含量与磷含量含量之比为10：1，银含量与锡含量、镁含量、铟含量的比值为1：1：1：1；铜、钴、磷、银、锡、镁、铟等元素的含量之和大于99.995％，氧含量≤0.0005％，导电率≥85％IACS。制备的铜杆为柱状晶粒组织，柱状晶粒的个数为2-5个。
(3)第一次扒皮：将定向凝固制备的铜杆表面进行扒皮，铜杆表面扒皮的尺寸为0.2～0.5mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆越峰，姚幼甫，陈国权，
申请(专利权)人：绍兴市力博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33