【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光纜附件用鋁包鋼絲絞線，具體為光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法。
技術介紹
1、鋁包鋼絲是高強度鋼作為芯部材料，鋁作為外層材料，通過連續擠壓和連續包覆技術制備的，鋁包鋼絲結合了鋼與鋁的優點，具有較強的防銹能力和較高的強度，其還具有良好的導電性，可被廣泛應用于戶外高壓電的輸送光纜中，由于鋁層厚度和鋼絲強度的組合選擇很多，具有很大的設計靈活性，鋁包鋼絲常用于架空線路產品，包括導線加強芯、地線、輸電線、光纜附件等。
2、鋁包鋼絲表面的鋁包覆層厚度較薄，鋁和鋼熱物理性能差異較大，導致鋁包鋼絲過程中鋁包覆層易于被破壞，易出現露鋼現象而造成耐蝕性下降、結合強度較低，且包覆不均勻導致鋁包鋼絲會出現不同的耐蝕性，影響鋁包鋼絲的導電率和防腐性能；現有的鋁包鋼絲的抗拉性能難以滿足在光纜附件中的應用，有必要提高鋁包鋼絲抗拉強度。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法：在酸刻蝕的預處理鋼絲表面形成依次排列分布的cu6sn5納米顆粒，增大了鋼絲的表面粗糙度，且鋁包鋼絲在高溫擠壓過程中，膠合在鋼絲表面的復合填充物和鋁線能夠嵌入到形成的凹凸狀結構中，提高抗拉性能；在氧化石墨烯表面合成納米氧化錫銻，兩者復配填充至鋁包銅絲之間，具有較好的導電性能，且在高溫擠壓過程中納米氧化錫銻脫落，其納米尺寸能夠填充至鋁包銅絲微的間隙中，提高抗拉強度；復合凝膠、碳纖維形成的復合填充物填充至半成品鋁包鋼線間，增加了鋁包鋼絲的韌性和抗拉強度；羧
2、本專利技術要解決的技術問題：鋁包鋼絲表面的鋁包覆層厚度較薄，鋁和鋼熱物理性能差異較大，導致鋁包鋼絲過程中鋁包覆層易于被破壞，易出現露鋼現象而造成耐蝕性下降、結合強度較低，且包覆不均勻導致鋁包鋼絲會出現不同的耐蝕性，影響鋁包鋼絲的導電率和防腐性能；現有的鋁包鋼絲的抗拉性能難以滿足在光纜附件中的應用，有必要提高鋁包鋼絲抗拉強度。
3、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
4、光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，包括以下步驟：
5、s1.將改性鋼絲置于拉絲機中進行拉拔后，經水洗、干燥，得到拉拔后的改性鋼絲。
6、s2.將鋁線在拉拔后的改性鋼絲表面膠合成股，得到半成品鋁包鋼線。
7、s3.將復合凝膠、碳纖維加入到乙醇中，攪拌均勻，得到復合填充物。
8、其中，碳纖維作為填料，同復合凝膠填充至半成品鋁包鋼線之間，在高溫擠壓包覆過程中，碳纖維雜亂分布在鋁包銅絲層間，提高密實度，且能夠吸收外部應力，增強鋁包銅絲的機械強度。
9、s4.將半成品鋁包鋼線浸漬到復合填充物中，取出，干燥，置于連續擠壓包覆機中擠壓，經冷卻、干燥后收線，得到初始鋁包鋼絲。
10、s5.將初始鋁包鋼絲加入到復合物中，攪拌，取出，干燥，得到成品鋁包鋼絲。
11、進一步的，步驟s1中，拉絲機中總壓縮率為95-96％，拉拔速度340-360m/min；拉拔后的改性鋼絲直徑為2.7-3mm。
12、進一步的，步驟s2中，鋁線直徑為1-1.5mm，其鋁含量為96.5-97.1％，si、fe含量為0.95-1％，cu含量為0.05-0.2％。
13、進一步的，步驟s3中，復合凝膠、碳纖維、乙醇用量比為(2-2.7)g:(0.2-0.5)g:(30-40)ml。
14、進一步的，步驟s4中，連續擠壓包覆機的模腔內溫度為450-500℃、壓力60-80mpa，包覆速度為100-200m/min。
15、進一步的，半成品鋁包鋼線、復合填充物用量比為(7-9)g:(35-45)ml。
16、進一步的，初始鋁包鋼絲、復合物用量比為(10-14)g:(18-22)ml。
17、進一步的，改性鋼絲由預處理鋼絲經混合酸刻蝕，再與銅鹽和錫鹽混合反應制得。
18、進一步的，銅鹽選自水合氯化銅。
19、進一步的，錫鹽選自五水氯化錫、二水氯化亞錫中的一種。
20、進一步優選的，錫鹽選自五水氯化錫。
21、進一步的，改性鋼絲具體由以下步驟制得：
22、a1.將預處理鋼絲加入到混合酸中，攪拌刻蝕30min，取出，用去離子水洗滌3次，無水乙醇洗滌3次，在50℃烘箱中干燥10min，得到酸刻蝕預處理鋼絲。
23、其中，尿素、雙氧水、草酸形成的混合酸，能夠與預處理鋼絲表面的未去除的氧化物反應，使氧化物層被去除，且混合酸刻蝕后，雙氧水、草酸中氫氧根、草酸根與鋼絲表面的金屬離子結合，使得鋼絲表面攜帶大量的含氧官能團，提高表面潤濕性，有利于在預處理鋼絲表面形成凹凸狀納米顆粒。
24、進一步的，預處理鋼絲、混合酸用量比為(4-6)g:(25-35)ml。
25、a2.將銅鹽和錫鹽加入到去離子水中，攪拌均勻，加入檸檬酸和酸刻蝕預處理鋼絲，攪拌，得到分散液a，將檸檬酸鈉和硼氫化鈉加入到去離子水中，攪拌均勻，加入濃度為0.3mol/l的氫氧化鈉水溶液調節ph為12，得到溶液b，將溶液a和溶液b混合，在300rpm下攪拌至形成沉淀，經離心收集沉淀，沉淀經乙醇和去離子水的混合液洗滌3次，在-20℃冷凍機中干燥24h，得到改性鋼絲。
26、其中，檸檬酸作為絡合劑，含有的羧基能夠與銅鹽和錫鹽解離產生的銅離子和錫離子絡合，形成穩定的絡合物，有效控制金屬離子的釋放速率，且檸檬酸含有的羧基也能夠與酸刻蝕的預處理鋼絲表面的含氧官能團通過化學鍵結合，使得絡合物沉積在酸刻蝕的預處理鋼絲表面，有助于在酸刻蝕的預處理鋼絲表面形成納米顆粒。
27、進一步的，硼氫化鈉作為還原劑，檸檬酸鈉作為表面活性劑，在堿性(氫氧化鈉水溶液提供)條件下，經共沉淀還原法處理后，實現在酸刻蝕的預處理鋼絲表面形成尺寸為2-5μm的cu6sn5納米顆粒，納米顆粒在酸刻蝕的預處理鋼絲依次排列分布，形成凹凸狀結構，增大了鋼絲的表面粗糙度，提高了鋼絲芯與鋁絲間的界面結合力，有利于形成高強度的鋁包銅絲。
28、進一步的，分散液a中，銅鹽、錫鹽、去離子水、檸檬酸、酸刻蝕預處理鋼絲用量比為(0.3-0.4)g:(0.56-0.6)g:(15-25)ml:(0.1-0.3)g:(1-2)g。
29、進一步的，溶液b中，檸檬酸鈉、硼氫化鈉、去離子水、氫氧化鈉水溶液用量比為(1.6-1.8)g:(0.1-0.2)g:(45-55)ml:(0.1-0.3)ml。
30、進一步的，預處理鋼絲具體操作為：鋼絲經70號鋼絲刷進行刷磨2-3次后，再經回火處理，得到預處理鋼絲。
31、其中，鋼絲經70號鋼絲刷進行刷磨，以去除表面氧化層，達到無氧化皮及其它介質，再經回火處理，可以有效地降低鋼絲的脆性，并消除或本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，其特征在于，所述預處理鋼絲具體操作為：鋼絲經70號鋼絲刷進行刷磨2-3次后，再經回火處理，得到預處理鋼絲；所述鋼絲選自72B高碳鋼絲，直徑為2.1-2.5mm，其碳含量為0.71-0.73％，Si含量為0.1-0.3％，Mn含量為0.75-0.77％；所述回火處理溫度450-600℃，回火處理時間0.5-2h。
3.根據權利要求1所述的光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，其特征在于，所述銅鹽選自水合氯化銅；所述錫鹽選自五水氯化錫、二水氯化亞錫中的一種。
4.根據權利要求1所述的光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，其特征在于，所述混合酸具體由以下步驟制得：將雙氧水和濃度為8-12mol/L的尿素溶液加入到去離子水中，攪拌后，加入濃度為20-30mol/L的草酸溶液，攪拌均勻，得到混合酸。
5.根據權利要求1所述的光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，其
6.根據權利要求1所述的光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，其特征在于，步驟S1中，所述拉絲機中總壓縮率為95-96％，拉拔速度340-360m/min；所述拉拔后的改性鋼絲直徑為2.7-3mm。
7.根據權利要求1所述的光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，其特征在于，步驟S2中，所述鋁線直徑為1-1.5mm，其鋁含量為99.6-99.8％，Si、Fe含量為0.1-0.2％，Cu含量為0.05-0.1％。
8.根據權利要求1所述的光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，其特征在于，步驟S3中，所述復合凝膠、碳纖維、乙醇用量比為(2-2.7)g:(0.2-0.5)g:(30-40)mL。
9.根據權利要求1所述的光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，其特征在于，步驟S4中，所述連續擠壓包覆機的模腔內溫度為450-500℃、壓力60-80MPa，包覆速度為100-200m/min。
10.根據權利要求1所述的光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，其特征在于，步驟S5中，所述復合物由羧甲基殼聚糖硫代衍生物和油茶殼提取物混合制得。
...【技術特征摘要】
1.光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，其特征在于，所述預處理鋼絲具體操作為：鋼絲經70號鋼絲刷進行刷磨2-3次后，再經回火處理，得到預處理鋼絲；所述鋼絲選自72b高碳鋼絲，直徑為2.1-2.5mm，其碳含量為0.71-0.73％，si含量為0.1-0.3％，mn含量為0.75-0.77％；所述回火處理溫度450-600℃，回火處理時間0.5-2h。
3.根據權利要求1所述的光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，其特征在于，所述銅鹽選自水合氯化銅；所述錫鹽選自五水氯化錫、二水氯化亞錫中的一種。
4.根據權利要求1所述的光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，其特征在于，所述混合酸具體由以下步驟制得：將雙氧水和濃度為8-12mol/l的尿素溶液加入到去離子水中，攪拌后，加入濃度為20-30mol/l的草酸溶液，攪拌均勻，得到混合酸。
5.根據權利要求1所述的光纜附件用高中低強度鋁包鋼絲成型和包覆工藝方法，其特征在于，所述氧化石墨烯直徑為1-2μm，厚度為40-50mn；所述水熱反應溫度180-2...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孔健，孔凡義，孔祥貞，裴令龍，劉營，孔華，金程，儀力，安洪濤，陳慧，陳競，劉運成，劉文利，
申請(專利權)人：山東魯強電纜集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。