一種銅包鋼接地棒及其制造方法、防雷接地裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種銅包鋼接地棒及其制造方法、防雷接地裝置，制造方法包括選取銅管和鋼棒，對銅管內表面、鋼棒外表面分別進行清潔處理，以去除銅管內表面的油污及鋼棒外表面的氧化皮；將鋼棒套設在銅管里，形成銅包鋼料坯；對銅包鋼料坯進行加熱；對加熱后的銅包鋼料坯進行軋制壓縮并淬火；對軋制壓縮后的銅包鋼料坯按照設定直徑進行截斷；對截斷后的銅包鋼料坯加工外螺紋，得到所述的銅包鋼接地棒。采用熱軋法制造工藝來生產銅包鋼接地棒，通過套管法將鋼棒套入銅管中，經過軋制使得銅和鋼兩種金屬材料實現物理性結合，制造過程環保無污染，銅和鋼兩種金屬材料結合力更強，接地棒經淬火后強度更高，施工時接地棒不易發生彎曲，能有效節約材料成本。

【技術實現步驟摘要】
一種銅包鋼接地棒及其制造方法、防雷接地裝置
本專利技術涉及防雷接地設備
，特別涉及一種銅包鋼接地棒的制造方法；本專利技術還涉及利用該制造方法生產的銅包鋼接地棒；本專利技術還涉及具有該制造方法生產的銅包鋼接地棒的防雷接地裝置。
技術介紹
接地棒是一種導電性良好的細長導體，施工的時候需要錘入土地中，為避免接地棒在錘擊過程中彎曲，如公開號為CN208189802U的中國專利公開的一種防雷接地棒，實際上是一種防雷接地裝置，其包括鉆頭、若干連接器、若干銅棒（接地棒）及耐沖擊螺栓，若干連接器與若干銅棒構成連接單元，若干連接器與若干銅棒交替螺紋連接，頂端銅棒與耐沖擊螺栓螺紋連接，底端銅棒與鉆頭螺紋連接，這種防雷接地裝置，實際上是分成多節，分節施工。現有技術中，通常采用電鍍法和浸鍍法的制造工藝來生產銅包鋼接地棒，采用電鍍法制造工藝來生產銅包鋼接地棒，存在以下問題：1、由于成品材料存在電鍍液殘留問題，對環境容易造成污染；2、接地棒的硬度難以提高；3、由于采用電鍍工藝，僅是在鋼芯表面鍍有一層薄薄的銅層（一般不超過0.02mm），銅層在鋼芯表面的附著力較差，因而在防雷接地裝置施工時，接地棒受到錘擊進入地下過程中，鋼芯表面附著的銅層容易脫落。采用浸鍍法制造工藝來生產銅包鋼接地棒，存在以下問題：1、生產能耗大、表面銅層不均勻，生產過程必須連續不間斷；2、銅和鋼的結合層容易形成合金，會造成整個材料中間層的脆性較高，容易脆斷。
技術實現思路
為了解決上述技術問題，本專利技術的第一目的是提供一種能夠使銅和鋼兩種材料結合力更強、制造過程更環保的銅包鋼接地棒的制造方法；本專利技術的第二目的是提供一種利用該制造方法生產的銅包鋼接地棒；本專利技術的第三目的是提供一種具有利用該制造方法生產的、接地效果更理想可靠的銅包鋼接地棒的防雷接地裝置。為了實現上述專利技術的第一目的，本專利技術采用如下技術方案：一種銅包鋼接地棒的制造方法，包括如下步驟：①選取銅管和鋼棒，對銅管的內表面、鋼棒的外表面分別進行清潔處理，以去除銅管內表面的油污及鋼棒外表面的氧化皮；②將鋼棒套設在銅管里，形成銅包鋼料坯；③對銅包鋼料坯進行高頻加熱，溫度為500-950℃；④對加熱后的銅包鋼料坯進行軋制壓縮；⑤對軋制壓縮后的銅包鋼料坯按照設定直徑進行截斷；⑥對截斷后的銅包鋼料坯進行淬火；⑦對淬火后的銅包鋼料坯加工外螺紋，得到有效結合厚度大于0.5um的銅包鋼接地棒。采用熱軋法制造工藝來生產銅包鋼接地棒，通過套管法將鋼棒套入銅管中，經過軋制使得銅和鋼兩種金屬材料實現物理性結合，銅和鋼兩種金屬材料結合力更強，銅層分布更均勻，采用高頻加熱方式對套管后的銅包鋼料坯進行加熱，加熱效率更高，銅包鋼料坯受熱更均勻，并且溫度可控。通過淬火，可使得銅包鋼料坯的硬度提高，接地棒在受到錘擊進入地面以下時，不易發生彎曲。在施工時銅包鋼接地棒不易發生脆斷，且制造過程環保無污染，能有效節約材料成本。上述技術方案中，優選的，在所述的步驟③中，所述的加熱是在惰性氣體氛圍下進行的。為了避免在加熱過程中，銅包鋼料坯表面產生氧化膜，增加不必要的人工或自動處理氧化膜的工時，最好選用惰性氣體對加熱中的銅包鋼料坯進行保護。上述技術方案中，優選的，在所述的步驟①中，所述銅管的厚度為0.5-4㎜、直徑為20-35㎜、長度為3-5m，所述鋼棒的長度與所述銅管的長度相適應，所述鋼棒的直徑小于所述銅管的直徑且二者的差值為2-3㎜。當然，可根據所要制造的不同規格的銅包鋼接地棒對銅管和鋼棒在材料、尺寸上分別進行選擇，使其規格標準化。優選的，所述的銅管可選用無縫紫銅管，方便加工，便于套管，所述的鋼棒可選用中碳鋼或高碳鋼，選用中碳鋼或高碳鋼是為了獲得更高硬度的鋼芯，使得后續的套管后的銅包鋼料坯的硬度更高。進一步優選的，最好對清潔后的鋼棒進行拋光處理。例如，可利用鋼絲刷等工具對清潔后的鋼棒進行打磨拋光，便于將鋼棒套進銅管內，便于形成銅包鋼料坯。上述技術方案中，優選的，在所述的步驟②中，對所述的銅包鋼料坯進行拉拔處理。可利用拉絲機對銅包鋼料坯進行拉拔處理，盡可能減小銅管和鋼棒之間的間隙，使得鋼棒與銅管結合的更加緊密，形成的銅包鋼料坯質量更好。上述技術方案中，優選的，在所述的步驟④中，所述銅包鋼料坯的壓縮量為30-60％。可對銅包鋼的軋制壓縮量進行選擇，以使得銅管和鋼棒結合的更緊密。進一步優選的，可采用軋機對所述的銅包鋼料坯進行軋制壓縮，所述的軋機為二輥孔型軋機，軋制道次為2-4道次。方便生產的規格化，統一化。為了實現上述專利技術的第二目的，本專利技術采用如下技術方案：一種利用上述任一技術方案中所述的銅包鋼接地棒的制造方法生產的銅包鋼接地棒，包括鋼芯和復合在所述鋼芯外側的銅層，所述銅包鋼接地棒的相對兩端部設置有外螺紋，所述的銅包鋼接地棒的銅層與鋼芯的有效結合層厚度＞0.5um。利用上述制造方法生產的銅包鋼接地棒，與現有技術中采用浸鍍法或電鍍法生產的銅包鋼接地棒相比，能夠使得銅和鋼兩種金屬材料結合力更強，銅層分布更加均勻，不存在銅皮脫落問題，且硬度和強度更加均勻，在施工時銅包鋼接地棒也不易脆斷。上述技術方案中，優選的，所述銅層的厚度大于0.254mm。進一步優選的，所述銅包鋼接地棒的外表面復合有防腐層。由于銅包鋼接地棒長期置于地下，容易受到侵蝕，因此，最好在銅包鋼接地棒的外表面復合一層防腐層，該防腐層可選用納米碳導電防腐層，該納米碳導電防腐層不僅能增強銅包鋼接地棒的耐蝕作用，還能夠增強其導電性能。進一步優選的，可在銅包鋼接地棒的外表面復合若干導電層，并在最外側復合防腐層，所述的導電層與/或防腐層不限于金屬材料，也可是非金屬材料，利用浸潤、噴涂、電鍍、包覆等多種工藝復合而得。為了實現上述專利技術的第三目的，本專利技術采用如下技術方案：一種具有上述技術方案中所述的銅包鋼接地棒的防雷接地裝置，包括首尾依次相連的鉆頭、連接單元以及耐沖擊螺栓，所述的連接單元包括若干個所述的銅包鋼接地棒和若干個連接器，若干個所述的銅包鋼接地棒與若干個所述的連接器交替螺紋連接，所述的鉆頭與首端所述的銅包鋼接地棒螺紋連接，所述的耐沖擊螺栓與尾端所述的連接器螺紋連接。利用上述制造方法生產的銅包鋼接地棒，該銅包鋼接地棒可與現有技術中已知的連接器、鉆頭以及耐沖擊螺栓進行組裝使用，構成完整的防雷接地裝置，具有該銅包鋼接地棒的防雷接地裝置有著更好的接地效果。本專利技術與現有技術相比，具有以下有益效果：采用熱軋法制造工藝來生產銅包鋼接地棒，通過套管法將鋼棒套入銅管中，經過軋制使得銅和鋼兩種金屬材料實現物理性結合，銅和鋼兩種金屬材料結合力更強，銅層分布更均勻，銅包鋼接地棒的維氏硬度＞360，在施工時接地棒不易發生脆斷，且制造過程環保無污染，能有效節約材料成本。附圖說明圖1是本專利技術制造接地棒的工藝流程圖；圖2是本專利技術接地棒的結構示意圖；圖3是本專利技術防雷接地裝置的結構示意圖；其中：100、防雷接地裝置；10、鉆頭；20、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種銅包鋼接地棒的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：/n①選取銅管和鋼棒，對銅管的內表面、鋼棒的外表面分別進行清潔處理，以去除銅管內表面的油污及鋼棒外表面的氧化皮；/n②將鋼棒套設在銅管里，形成銅包鋼料坯；/n③對銅包鋼料坯進行高頻加熱,溫度為500-950℃；/n④對加熱后的銅包鋼料坯進行軋制壓縮；/n⑤對軋制壓縮后的銅包鋼料坯按照設定直徑進行截斷；/n⑥對截斷后的銅包鋼料坯進行淬火；/n⑦對淬火后的銅包鋼料坯加工外螺紋，得到有效結合厚度大于0.5um的銅包鋼接地棒。/n

【技術特征摘要】
1.一種銅包鋼接地棒的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：
①選取銅管和鋼棒，對銅管的內表面、鋼棒的外表面分別進行清潔處理，以去除銅管內表面的油污及鋼棒外表面的氧化皮；
②將鋼棒套設在銅管里，形成銅包鋼料坯；
③對銅包鋼料坯進行高頻加熱,溫度為500-950℃；
④對加熱后的銅包鋼料坯進行軋制壓縮；
⑤對軋制壓縮后的銅包鋼料坯按照設定直徑進行截斷；
⑥對截斷后的銅包鋼料坯進行淬火；
⑦對淬火后的銅包鋼料坯加工外螺紋，得到有效結合厚度大于0.5um的銅包鋼接地棒。


2.根據權利要求1所述的一種銅包鋼接地棒的制造方法，其特征在于：在所述的步驟③中，所述的加熱是在惰性氣體氛圍下進行的。


3.根據權利要求1所述的一種銅包鋼接地棒的制造方法，其特征在于：在所述的步驟①中，所述銅管的厚度為0.5-4㎜、直徑為20-35㎜、長度為3-5m，所述鋼棒的長度與所述銅管的長度相適應，所述鋼棒的直徑小于所述銅管的直徑且二者的差值為2-3㎜。


4.根據權利要求1所述的一種銅包鋼接地棒的制造方法，其特征在于：在所述的步驟②中，對所述的銅包鋼料坯進行拉拔處理。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：成羽，國卿，
申請(專利權)人：廣德克萊德新材料技術有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34