CN101916617B - 一种通信电缆用铜包铝镁导体线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通信电缆用铜包铝镁导体线。通信电缆用铜包铝镁导体线包括铝镁芯杆和铜层，铜层均匀、同心地包覆在铝镁芯杆表面，所述铝镁芯杆(1)中铝含量为98.65％、镁含量为1.2％、镉含量为0.15％。本发明通信电缆用铜包铝镁导体线结构合理、电学性能、机械性能和环境性能均能满足通信电缆内导体的技术规范，信号、图像、数据的传输性能完全符合高频传输线趋肤(肌肤)效应，以铝代铜节约铜资源，符合节能减排大趋势，可大大降低原材料的成本。

Description

一种通信电缆用铜包铝镁导体线
【技术领域】
本发明涉及一种导体线，具体涉及通信领域应用的一种通信电缆用铜包铝镁导体线。
【背景技术】
在通信领域，通信电缆通常采用纯铝线或纯铜线作内导体。纯铝线(密度约为2.703千克/立方米)，虽然原材料成本相对较低，但它的抗拉强度、延展性、可焊接性等机械性能、电气性能和环境性能等却不能完全满足通信电缆的应用要求；而纯铜线虽然抗拉强度、延伸率、可焊接性等机械性能、电气性能和环境性能等均能满足通信电缆的应用要求，但纯铜线(密度约为8.89千克/立方米)的原材料成本过高。
【发明内容】
为了解决现有技术中存在的纯铝线作通信电缆内导体时其相关性能不能完全满足通信电缆的功能需求，而纯铜线作通信电缆内导体时其原材料成本过高等技术问题，本发明提供了一种通信电缆用铜包铝镁导体线。
本发明解决现有技术问题所采用的技术方案为：提供了一种通信电缆用铜包铝镁导体线，所述通信电缆用铜包铝镁导体线包括铝镁芯杆和铜层，所述铜层均匀、同心地包覆在所述铝镁芯杆表面，所述铜层体积占所述通信电缆用铜包铝镁导体线体积的18％～22％。
根据本发明的一优选技术方案：所述铜层体积占所述通信电缆用铜包铝镁导体线体积的20％。
根据本发明的一优选技术方案：所述组成通信电缆用铜包铝镁导体线的铝镁芯杆中铝含量为98.6％～98.8％、镁含量为1.0％～1.4％、镉含量为0.10％～0.20％。
根据本发明的一优选技术方案：所述铝镁芯杆中铝含量为98.65％、镁含量为1.2％、镉含量为0.15％。
根据本发明的一优选技术方案：所述铝镁芯杆的直径为8.50毫米～8.70毫米。
根据本发明的一优选技术方案：所述组成通信电缆用铜包铝镁导体线的铜层为铜带，所述铜带中铜含量为99.95％以上。
根据本发明的一优选技术方案：所述铜带的厚度为0.495毫米～0.505毫米；宽度为31.38毫米～31.42毫米。
根据本发明的一优选技术方案：所述组成通信电缆用铜包铝镁导体线的铝镁芯杆和铜层的重量比为1∶1。
根据本发明的一优选技术方案：所述铜包铝镁导体线的直径为0.10毫米～2.05毫米。
本发明还提供了一种通信电缆用铜包铝镁导体线制造方法，所述通信电缆用铜包铝镁导体线制造方法包括步骤：
第一步、熔炼工艺，所述熔炼工艺包括选料、投料、熔炼、搅拌、保温、水平连铸、整圆拉拔、回火、冷却和成型挤出；
第二步、包覆焊接工艺，所述包覆焊接工艺包括铜带分切、铝镁芯杆碱洗、铝镁芯杆拉拔校直整圆、铜带铝镁芯杆刷毛、清洗干燥、包覆焊接和拉伸结合；
第三步、拉丝退火工艺，所述拉丝退火工艺包括缩径拉伸、退火、抗氧化保护、烘干、冷却。
根据本发明的一优选技术方案，所述第一步具体包括：
一、选料：选用铝锭、镁锭、镉锭作为原材料；
二、投料：将所述铝锭、镁锭和镉锭投入炉中进行熔炼；
三、熔炼：采用中频炉或高频炉对投入的原材料进行加温熔炼，温度控制在710℃～730℃；
四、搅拌：利用中频炉电磁波将铝、镁、镉原料成份搅拌均匀；
五、保温：中频炉温度应控制在710℃～730℃，时间30～60分钟；
六、水平连铸：将中频炉或高频炉内完全熔化且搅拌均匀的铝镁镉熔液，通过水平连铸工艺，按设定的规格连续铸造出铝镁合金杆坯；
七、整圆拉拔：将水平连铸后的所述铝镁合金杆坯用大拉机拉伸到直径为9.10毫米±0.20毫米芯杆；
八、回火：将所述直径为9.10毫米±0.20毫米的铝镁合金芯杆在440℃～460℃的回火炉中回火；
九、冷却：将回火后的所述铝镁合金芯杆进行冷却处理；
十、成型挤出：通过康仿机(成型挤出机)将所述铝镁合金芯杆进行成型挤出；
十一、检验包装：将检验合格的直径为9.10毫米±0.05毫米的铝镁合金芯杆打捆包装待用。
根据本发明的一优选技术方案，所述第二步具体包括：
一、铜带分切：将含铜量为99.95％以上宽度为287毫米±0.05毫米的紫铜带分切为宽度为31.40毫米±0.02毫米包覆用铜带，供包覆机包覆铝镁芯杆用；
二、铝镁芯杆碱洗：将铝镁芯杆置入碱洗溶液中加热除油、除氧化膜，再在流动清水槽中将铝镁芯杆冲洗干净；
三、铝镁芯杆拉拔校直整圆：为保证包覆后铜包铝镁杆充分完全地冶金结合，将铝镁芯杆在校直整圆机上拉拔校直整圆；
四、铜带铝镁芯杆刷毛：将铜带和铝镁芯杆利用随即的钢丝刷将其包覆面刷毛，保证冶金态结合；
五、清洗干燥：将铜带和铝镁芯杆表面残留物和油污清洗干净后用热吹风干燥，防止残留物和氧化膜影响冶金结合；
六、包覆焊接：将校直整圆后的直径为8.60毫米±0.10毫米的铝镁芯杆和厚度为0.50毫米±0.005毫米宽度为31.40毫米±0.02毫米的铜带，在包覆焊接机上同向同步进行包覆焊接；
七、拉伸结合：将包覆后的铜包铝镁杆在拉丝机上进行多道拉伸，使铜层和铝镁芯杆充分地冶金结合。
根据本发明的一优选技术方案，所述第三步具体包括：
一、缩径拉伸：采用中拉机拉伸：将铜包铝镁母线经20模位的中拉机将其拉伸到直径为0.8毫米～1.02毫米过程线；采用小拉机缩径拉伸：将直径为0.80毫米～1.02毫米的铜包铝镁过程线经24模位的小拉机将其拉伸到直径为0.12毫米～0.404毫米的半成品线或过程线；采用微拉机拉伸：将直径为0.12毫米～0.404毫米的铜包铝镁过程线经24模位的微拉机将其拉伸到直径为0.10毫米～0.11毫米的半成品线；
二、退火：将铜包铝镁半成品线(生线)在管道式退火炉或焖罐式退火炉中退火软化，退火温度控制在400℃～460℃；
三、抗氧化保护：在冷却水槽中加入抗氧化剂，保护和延缓铜包铝镁导体线的氧化；
四、烘干：采用120℃烘箱烘干；
五、冷却：采用风幕机进行冷却处理。
本发明技术方案中所公开的通信电缆用铜包铝镁导体线结构合理、工艺先进、其电气性能、机械性能和环境性能等均能满足通信电缆内导体应用的技术要求，信号、图像、数据的传输性能完全符合高频传输线趋肤(肌肤)效应特性；而且，由于铜包铝镁线密度小(约为4.05千克/立方米)仅为纯铜密度的45％左右，在重量和直径相同的条件下，铜包铝镁合金线长度可达到纯铜线长达的2.2倍，所以通信电缆用铜包铝镁导体线替换纯铜线不仅可以大大降低原材料成本，还能为我国节约大量紧缺的铜资源，符合节能减排大趋势。
【附图说明】
图1.本发明通信电缆用铜包铝镁导体线及其制造方法中通信电缆用铜包铝镁导体线剖面结构示意图；
图2.本发明通信电缆用铜包铝镁导体线及其制造方法中通信电缆用铜包铝镁导体线制造方法流程图。
【具体实施方式】
以下结合附图对本发明技术方案进行详细说明：
请参阅图1本发明通信电缆用铜包铝镁导体线及其制造方法中通信电缆用铜包铝镁导体线剖面结构示意图。如图1所示，本发明技术方案提供了一种通信电缆用铜包铝镁导体线，所述通信电缆用铜包铝镁导体线包括铝镁芯杆和铜层，所述铜层均匀、同心地包覆在所述铝镁芯表面，所述铜层体积占所述通信电缆用铜包铝镁导体线体积的18％～22％。
在本发明的优选技术方案中所述铜层体积占所述通信电缆用铜包铝镁导体线体积的20％。
在本发明的技术方案中所述铝镁芯杆的直径为8.50毫米～8.70毫米，所述铜带的厚度为0.495毫米～0.505毫米；宽度为31.38毫米～31.42毫米，由此可以计算得到，所述铜层体积占所述通信电缆用铜包铝镁导体线体积的18％～22％。
实施例1：所述通信电缆用铜包铝镁导体线组成原材料铝镁芯杆的直径为8.60毫米±0.10毫米，根据所述铜层体积占所述通信电缆用铜包铝镁导体线体积的18％～22％的规定，所述铜层的厚度选择为0.500毫米±0.005毫米，此时所述铜层体积占所述通信电缆用铜包铝镁导体线体积的19.748％。
实施例2：所述通信电缆用铜包铝镁导体线组成原材料铝镁芯杆的直径为9.60毫米±0.10毫米，根据所述铜层体积占所述通信电缆用铜包铝镁导体线体积的18％～22％的规定，所述铜层的厚度选择为0.560毫米±0.005毫米，此时所述铜层体积占所述通信电缆用铜包铝镁导体线体积的19.804％。
实施例3：所述通信电缆用铜包铝镁导体线组成原材料铝镁芯杆的直径为8.60毫米±0.10毫米，根据所述铜层体积占所述通信电缆用铜包铝镁导体线体积的18％～22％的规定，所述铜层的厚度选择为0.520毫米±0.005毫米，此时所述铜层体积占所述通信电缆用铜包铝镁导体线体积的20.413％。
在本发明的技术方案中，所述铝镁芯杆中铝含量为98.6％～98.8％、镁含量为1.0％～1.4％、镉含量为0.10％～0.20％。
在本发明的优选技术方案中所述铝镁芯杆中铝含量为98.65％、镁含量为1.2％、镉含量为0.15％。
在本发明的技术方案中，所述铜层为铜带，所述铜带中铜含量为99.95％以上。
在本发明的技术方案中，所述铝镁芯杆和铜层的重量比为1∶1。
本发明技术方案中所公开的通信电缆用铜包铝镁导体线结构合理、其电气性能、机械性能和环境性能等均能满足通信电缆内导体应用的技术要求，而且，由于铜包铝镁线密度小(约为4.05千克/立方米)仅为纯铜密度的45％左右，在重量和直径相同的条件下，铜包铝镁合金线长度可达到纯铜线长达的2.2倍，所以通信电缆用铜包铝镁导体线替换纯铜线不仅可以大大降低原材料成本，还能为我国节约大量紧缺的铜资源，符合节能减排大趋势。
请参阅图2本发明通信电缆用铜包铝镁导体线及其制造方法中通信电缆用铜包铝镁导体线制造方法流程图。如图2所示，本发明还提供了一种通信电缆用铜包铝镁导体线制造方法，所述通信电缆用铜包铝镁导体线制造方法包括步骤：
第一步、熔炼工艺，所述熔炼工艺包括选料、投料、熔炼、搅拌、保温、水平连铸、整圆拉拔、回火、冷却和成型挤出；
第二步、包覆焊接工艺，所述包覆焊接工艺包括铜带分切、铝镁芯杆碱洗、铝镁芯杆拉拔校直整圆、铜带和铝镁芯杆刷毛、清洗干燥、包覆焊接和拉伸结合；
第三步、拉丝退火工艺，所述拉丝退火工艺包括缩径拉伸、退火、抗氧化保护、烘干、冷却。
在本发明的优选技术方案中所述第一步具体包括：
一、选料：选用铝锭、镁锭、镉锭作为原材料；
二、投料：将所述铝锭、镁锭和镉锭投入炉中进行熔炼；
三、熔炼：采用中频炉或高频炉对投入的原材料进行加温熔炼，温度控制在710～730℃；
四、搅拌：利用中频炉电磁波将铝、镁、镉原料成分搅拌均匀；
五、保温：中频炉炉温应控制在710～730℃，时间30～60分钟；
六、水平连铸：将中频炉或高频炉内完全熔化且搅拌均匀的铝镁镉熔液，通过水平连铸工艺，按设定的规格连续铸造出铝镁合金杆坯；
七、整圆拉拔：将水平连铸后的所述铝镁合金杆坯用大拉机拉伸到直径为9.10毫米±0.20毫米芯杆；
八、回火：将所述直径为9.10毫米±0.20毫米的铝镁合金芯杆在440℃～460℃的回火炉中回火；九、冷却：将回火后的所述铝镁合金芯杆进行冷却处理；
十、成型挤出：通过康仿机(成型挤出机)将所述铝镁合金芯杆进行成型挤出；
十一、检验包装：将检验合格的直径为9.10毫米±0.20毫米的铝镁合金芯杆打捆包装待用。
在本发明的优选技术方案中所述第二步具体包括：
一、铜带分切：将含铜量为99.95％以上宽度为287毫米±0.05毫米的紫铜带分切为宽度为31.40毫米±0.02毫米包覆用铜带，供包覆机包覆铝镁芯杆用；
二、铝镁芯杆碱洗：将铝镁芯杆置入碱洗溶液中加热除油、除氧化膜，再在流动清水槽中将铝镁芯杆冲洗干净；
三、铝镁芯杆拉拔校直整圆：为保证包覆后铜包铝镁杆充分完全地冶金结合，将铝镁芯杆在校直整圆机上拉拔校直整圆；
四、铜带和铝镁芯杆刷毛：将铜带和铝镁芯杆刷毛保证铜带和铝镁芯杆的充分冶金结合；
五、清洗干燥：将铜带和铝镁芯杆清洗后烘干，防止残留物和氧化膜影响冶金结合；
六、包覆焊接：将校直整圆后的直径为8.60毫米±0.10毫米的铝镁芯杆和厚度为0.50毫米±0.005毫米宽度为31.40毫米±0.02毫米的铜带，在包覆焊接机上同向同步进行包覆焊接；
七、拉伸结合：将包覆后的铜包铝镁杆在拉丝机上进行多道拉伸，使铜层和铝镁芯杆充分地冶金结合；
八、在线涡流探伤检测：将直径为2.20毫米±0.01毫米的铜包铝镁杆在单模拉丝机上拉伸到直径为2.05毫米±0.01毫米，并同步进行在线涡流探伤检测；九、检验包装：将经检验员检验合格的直径为2.05毫米±0.01毫米铜包铝镁母线装盘包装待用。
在本发明的优选技术方案中所述第三步具体包括：
一、缩径拉伸：采用中拉机拉伸：将铜包铝镁母线经20模位的中拉机将其拉伸到直径为0.8毫米～1.02毫米过程线；采用小拉机缩径拉伸：将直径为0.80毫米～1.02毫米的铜包铝镁过程线经24模位的小拉机将其拉伸到直径为0.12毫米～0.404毫米的半成品线或过程线；采用微拉机拉伸：将直径为0.12毫米～0.404毫米的铜包铝镁过程线经24模位的微拉机将其拉伸到直径为0.10毫米～0.11毫米的半成品线；
二、退火：将直径为0.10毫米～1.02毫米的铜包铝镁半成品线在管道式退火炉或焖罐式退火炉中退火软化，退火温度控制在400℃～460℃；
三、抗氧化保护：在冷却水槽中加入抗氧化剂，保护和延缓铜包铝镁导体线的氧化；
四、烘干：采用烘箱烘干，温度控制在120℃；
五、冷却：采用风幕机进行冷却处理，
六、成品检验包装：将退火软化后的成品线经仪器检测，抗拉强度、伸长率、电阻率、线径公差等技术数据达到通信电缆用铜包铝镁导体线技术规范的产品包装入库待用。
采用本发明技术方案可生产出直径为0.08毫米～2.05毫米的通信电缆用铜包铝镁导体线，通信电缆用铜包铝镁导体线各项技术参数见下表：
Figure GSB00000701298100071
Figure GSB00000701298100081
型式、类别说明：
铜包铝镁线的型号由型式代号(CCAM)、类别代号(20H/20A)及其标称直径构成。其中，型式代号的第1个C代表铜、第2个C代表包覆、A代表铝、M代表镁；20代表铜层体积百分比，类别代号A代表退火状态，H代表冷拉状态。
在本发明技术方案中所述的通信电缆主要适用于通信设备内部、通信设备与通信设备之间连接用的电缆，其主要包括电源线、对称电缆和同轴电缆等等。
本发明技术方案中所公开的通信电缆用铜包铝镁导体线制造方法工艺先进，通过此工艺生产出的铜包铝镁合金线的电气性能、机械性能和环境性能等均能满足通信电缆内导体应用的技术要求。而且，由于铜包铝镁线密度小(约为4.05千克/立方米)仅为纯铜密度的45％左右，在重量和直径相同的条件下，铜包铝镁线长度可达到纯铜线长达的2.2倍，所以通信电缆用铜包铝镁导体线替换纯铜线不仅可以大大降低原材料成本，还能为我国节约大量紧缺的铜资源，符合节能减排大趋势。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种通信电缆用铜包铝镁导体线，其特征在于：所述通信电缆用铜包铝镁导体线包括铝镁芯杆(1)和铜层(2)，所述铜层(2)均匀、同心地包覆在所述铝镁芯杆(1)表面，所述铝镁芯杆(1)中铝含量为98.65％、镁含量为1.2％、镉含量为0.15％。
2.根据权利要求1所述通信电缆用铜包铝镁导体线，其特征在于：所述铜层(2)体积占所述通信电缆用铜包铝镁导体线体积的20％。
3.根据权利要求1所述通信电缆用铜包铝镁导体线，其特征在于：所述铜层(2)为铜带，所述铜带中铜含量为99.95％以上。
4.根据权利要求1所述通信电缆用铜包铝镁导体线，其特征在于：所述铜包铝镁导体线的直径为0.10毫米～2.05毫米。
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