锌铝镀层殷钢单线及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种锌铝镀层殷钢单线，包括殷钢芯线以及包覆在殷钢芯线外部的锌铝镀层；殷钢芯线含有以下组分：镍33.0~36.0wt%，铬0.5~0.8wt%，钴0.5~1.0wt%，钼1.0~1.2wt%，其他杂质元素总和≤0.10wt%，余量为铁；锌铝镀层含有以下组分：锌75~88wt%，其他杂质元素总和≤1.5wt%，余量为铝。经钢水熔炼、浇铸结晶、钢锭轧制、胚料拉拔、钢丝酸洗、钢丝清洗、钢丝预热、浸渍镀膜、成型冷却、线径检测与成圈收绕步骤得到锌铝镀层殷钢单线。本发明专利技术的锌铝镀层殷钢单线具有热膨胀系数小、耐高温、抗拉强度大且抗腐蚀等优点。抗腐蚀等优点。抗腐蚀等优点。

【技术实现步骤摘要】
锌铝镀层殷钢单线及其制备方法


[0001]本专利技术属于架空导线
，具体地说是一种锌铝镀层殷钢单线及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着国民经济的高速发展，对电力的需求量与日俱增，对输变电导线的性能要求也随之提高。为了增加线路的传输容量，也开始对部分电力线路进行线路替换—更换成载流量更高的传输导线。常用的输送导线是普通的钢芯铝绞线，铝线起导电作用，而钢芯起承载负荷作用，高温运行因钢芯热膨胀系数大，影响线路对地安全，限制了导线的高温运行能力，制约线路载流能力的提升。
[0003]殷钢作为一种镍含量32％～42％的高镍基低膨胀系数合金钢，目前广泛应用在航天航空、海洋运输、精密仪器仪表。近年来在电力传输系统中，为提高特定线路的传输能力，利用殷钢作为特型传输导线的加强芯，利用其热膨胀系数小、强度高的特性，解决了特定线路传输容量及高温弧垂问题。殷钢在干燥空气中具有一定的抗腐蚀性，但在潮湿空气中极易出现锈斑，而传输导线长期架设于室外，必须解决锈斑腐蚀问题。
[0004]目前通常在殷钢线表面包覆铝层，来提殷钢线的抗腐能力，但殷钢的化学成分、结构金相组织、物理特性，采用包覆铝层拉拔工艺实现困难，生产成本高，性能稳定性差，制约殷钢在电力架空导线领域中的推广应用。解决殷钢的抗腐能力及降低制造成本，是行业内技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种热膨胀系数小、耐高温、抗拉强度大且抗腐蚀的锌铝镀层殷钢单线及其制备方法。
[0006]按照本专利技术提供的技术方案，所述锌铝镀层殷钢单线，包括殷钢芯线以及包覆在殷钢芯线外部的锌铝镀层；所述殷钢芯线含有以下质量百分比的组分：镍33.0～36.0wt％，铬0.5～0.8wt％，钴0.5～1.0wt％，钼1.0～1.2wt％，其他杂质元素总和≤0.10wt％，余量为铁；所述锌铝镀层含有以下质量百分比的组分：锌75～88wt％，其他杂质元素总和≤1.5wt％，余量为铝。
[0007]作为优选，所述殷钢芯线的直径为1.0～5.0mm，锌铝镀层的厚度为0.10～0.35mm。
[0008]上述锌铝镀层殷钢单线的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0009]S1、钢水熔炼：采用氩氧精炼炉冶炼钢水，钢水合金元素控制符合镍33.0～36.0wt％，铬0.5～0.8wt％，钴0.5～1.0wt％，钼1.0～1.2wt％，其他杂质元素总和≤0.10wt％，余量为铁；
[0010]S2、浇铸结晶：熔炉内的钢水注入铸机连续浇铸，浇铸机配置水平组合浇堡及水平浇嘴，钢水经铸机结晶轮连续浇铸冷却成合金钢锭，合金钢锭引出温度控制在900～1250℃；
[0011]S3、钢锭轧制：热合金钢锭引出先进入粗轧机组进行粗轧轧制，再进入精轧机组连续轧制成圆形胚料，胚料直径5.0～10mm，胚料采用卷绕方式成圈收绕；
[0012]S4、胚料拉拔：成圈的胚料通过设备拉制成直径1.0～5.0mm的殷钢芯线，拉制道次中延伸率控制在1.05～1.20，拉拔的殷钢芯线成圈收绕；
[0013]S5、钢丝酸洗：成圈殷钢芯线通过放线装置展放通过酸洗池，在酸液作用下去除殷钢芯线表面氧化物；
[0014]S6、钢丝清洗：经过酸洗的殷钢芯线引出后立即引入水池，在超声波和清水的作用下清洁殷钢芯线表面，殷钢芯线从水池中引出后，经吹风装置吹干，风温度控制40～60℃；
[0015]S7、钢丝预热：干燥的殷钢芯线在保护气体的保护下通过中频炉预热，中频炉设有殷钢芯线气体保护管，保护气体从保护管底部的单向进气阀进入，通过保护管顶部端口排出，保护气体为高纯氮气或惰性气体，保护气体压力范围为0.1～0.5MPa，殷钢芯线预热温度控制在400～700℃，中频炉预热中的气体保护管底部端口延展到热镀锌铝浴池内；
[0016]S8、浸渍镀膜：预热后的殷钢芯线引入热镀锌铝浴池，向热镀锌铝浴池注入如下质量百分比的组分：锌75～88wt％，其他杂质元素总和≤1.5wt％，余量为铝的锌铝合金熔液；锌铝合金熔液温度范围控制在480～680℃，所注入的锌铝合金熔液液面应高出保护管底部端口，殷钢芯线在热镀锌铝浴池连续走线浸渍的时间控制在3～15秒；
[0017]S9、成型冷却：殷钢芯线在热镀锌铝浴池中连续走线从锌铝合金熔液中被竖直向上引出，依靠重力和合金液的粘附力，在殷钢芯线表面形成均匀的锌铝镀膜，锌铝镀膜厚度通过走线速度控制，锌铝镀膜成型后经冷却装置冷却固化，从而得到锌铝镀层殷钢单线；
[0018]S10、线径检测：冷却固化的锌铝镀层殷钢单线线径经测径仪检测；
[0019]S11、成圈收绕：锌铝镀层殷钢单线利用收线设备进行卷绕成圈收线。
[0020]作为优选，步骤S1中，钢水合金元素控制符合镍33.3～35.82wt％，铬0.506～0.792wt％，钴0.511～0.927wt％，钼1.012～1.19wt％，其他杂质元素总和为0.038～0.087wt％，余量为铁。
[0021]作为优选，步骤S8中，向热镀锌铝浴池注入如下质量百分比的组分：锌75.02～87.82wt％，其他杂质元素总和为0.95～1.42wt％，余量为铝的锌铝合金熔液。
[0022]本专利技术的优点如下：
[0023]1、本专利技术在因瓦合金中引入0.5～0.8wt％铬、0.5～1.0wt％钴、1.0～1.2wt％钼合金元素。铬、钴、钼合金元素的共同作用，改善殷钢芯线的耐腐蚀性能，并提高殷钢芯线的强度、硬度、韧性及耐温性能。殷钢芯线在高温锌铝浴池中连续走线镀膜，铝元素富集于殷钢芯线表层，使锌铝镀层更牢固附着于殷钢芯线表面，锌铝综合镀层提殷钢芯线抗腐蚀性能。
[0024]2、本专利技术所提供的锌铝镀层殷钢单线线膨胀系数小于3.8
×
10
‑61/℃、抗拉强度高于1000MPa，100倍直径能承受35圈以上的连续扭转，用着架空导线加强芯，可确保导线在高温300℃及以下连续运行。
[0025]3、本专利技术所提供的锌铝镀层殷钢单线应用于电力架空导线生产，不仅提高导线传输容量、控制输电线路高温弧垂，确保线路安全运行，优良的抗腐蚀能力还能延长线路的使用寿命，给输变电行业带来巨大的经济效益和社会效益。
附图说明
[0026]图1是本专利技术中锌铝镀层殷钢单线的结构图。
[0027]图2是本专利技术中锌铝镀层殷钢单线的制备工艺流程图。
[0028]图3本专利技术中殷钢芯线镀膜工艺流程示意图。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0030]实施例1
[0031]一种直径为1.35mm的锌铝镀层殷钢单线3，包括直径为1.25mm的殷钢芯线1以及包覆在殷钢芯线外部厚度为0.10mm的锌铝镀层2；所述殷钢芯线1含有以下质量百分比的组分：镍33.30wt％，铬0.506wt％，钴0.53wt％，钼1.19wt％，铁64.436wt％，其他杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锌铝镀层殷钢单线，包括殷钢芯线（1）以及包覆在殷钢芯线（1）外部的锌铝镀层（2）；所述殷钢芯线（1）含有以下质量百分比的组分：镍33.0~36.0wt%，铬0.5~0.8wt%，钴0.5~1.0wt%，钼1.0~1.2wt%，其他杂质元素总和≤0.10wt%，余量为铁；其特征是：所述锌铝镀层（2）含有以下质量百分比的组分：锌75~88wt%，其他杂质元素总和≤1.5wt%，余量为铝。2.根据权利要求1所述的锌铝镀层殷钢单线，其特征是：所述殷钢芯线（1）的直径为1.0~5.0mm，锌铝镀层（2）的厚度为0.10~0.35mm。3.权利要求1所述的锌铝镀层殷钢单线的制备方法，其特征是该方法包括以下步骤：S1、钢水熔炼：采用氩氧精炼炉冶炼钢水，钢水合金元素控制符合镍33.0~36.0wt%，铬0.5~0.8wt%，钴0.5~1.0wt%，钼1.0～1 .2wt%，其他杂质元素总和≤0.10wt%，余量为铁；S2、浇铸结晶：熔炉内的钢水注入铸机连续浇铸，浇铸机配置水平组合浇堡及水平浇嘴，钢水经铸机结晶轮连续浇铸冷却成合金钢锭，合金钢锭引出温度控制在900～1250℃；S3、钢锭轧制：热合金钢锭引出先进入粗轧机组进行粗轧轧制，再进入精轧机组连续轧制成圆形胚料，胚料直径5.0～10mm，胚料采用卷绕方式成圈收绕；S4、胚料拉拔：成圈的胚料通过设备拉制成直径1.0～5.0mm的殷钢芯线，拉制道次中延伸率控制在1.05~1.20，拉拔的殷钢芯线成圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶恺，杨怀，鞠霖，邓超，周瑾，吴飞，
申请(专利权)人：无锡华能电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：