CN102982903A - 生产铜包铝管的方法及所用的生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于传输射频信号同轴电缆内导体的铜包铝管的结构及其、生产方法与及其所用的生产线。铜包铝管用铜铝复合带轧制成圆管状，用氩弧焊焊接铜层的纵缝，然后通过拉拔使铝层接合面压紧，在退火过程中依靠原子扩散而形成冶金结合。铜包铝管生产线的组织成部分有：铜铝复合带料盘(1)、铝层两端铇削坡口装置(2)，铜包铝管成型装置(3)、氩弧焊机(4)及焊枪(5)、拉丝模(6)、拉丝机（7）、拉拔大盘(8)及管坯收线装置(9)等部分组成。生产线各个装置工序传动的动力全部由拉丝机带动，使整条生产线各部位工序的运动速度相一致。

Description

生产铜包铝管的方法及所用的生产线

技术领域

本发明涉及一种传输射频信号同轴电缆内导体的材料，尤其是一种可提高使用性能、降低生产成本的铜包铝管内导体。

背景技术

目前，传输射频信号同轴电缆的内导体材料主要为铜包铝、铜包钢等双金属复合导线。其线径一般小于7.00mm。对于线径较粗的铜包铝线及铜包钢线，由于制造较为困难，往往采用铜管来代替。为了使铜管具有一定的刚度，承受弯曲后不致变形，一般采取两种措施：一是增加铜管的厚度。相关标准规定，对于φ7.00mm～φ13.1mm的铜管，要求壁厚为0.50mm～0.66mm，大大超过射频信号趋肤深度之值。既增加了铜材的消耗，又增加了内导体重量，不符合节省铜资源、降低生产成本和减轻网络敷设劳动强度的要求。另一是在铜管表面压出皱纹，称为皱纹管。这种内导体虽不要求增加铜管厚度，但却增加了加工的复杂性。如果釆用铜包铝管代替纯铜管，则可减薄铜层的厚度，而且不必在管体上压出皱纹。既减轻了内导体的重量，节省铜材，降低生产成本，又可防止敷设时变形，起到了一举两得的效果。但是，在传统包覆焊接生产线上象生产铜包铝线一样来生产铜包铝管，则在工艺存在很大难度。首先在前处理工序中，薄壁铝管无论刷诜或扒皮都容易变形；其次包覆后进行拉拔，促使铜铝实现冶金结合，其工艺的复杂性及工作量比实心铜包铝线大得多。为此，本发明釆用己实现冶金结合的铜铝复合带来生产铜包铝管。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种用铜铝复合带生产铜包铝管的方法及所用的生产线。

一种铜包铝管的生产方法，采用铜层牌号为T2、铝层牌号为L2的铜铝复合板，根据所要求生产的成品铜包铝管外径尺寸加上拉拔的截面缩减率切取铜铝复合带的宽度;将铜铝复合带的铝层朝上放置在管状成型焊接生产线上;首先经过坡口铇削装置将铝层两端面铇成40~50°坡口，使之成圆时两端面能齐平；然后进入管状成型装置，将铜包铝复合板轧制成圆管状，用氩弧焊将铜层的对接纵缝焊接起来;将铜包铝管坯在拉丝机上进行一个总截面收缩率15~35％的拉拔工序，使其外径达到产品所要求之值，并使铝层的结合面相互挤压形成机械结合;最后将拉拔后的管坯放入真空充气退火炉中进行退火处理，在高温下促使铝层接合面通过原子扩散进行冶金接合，并消除拉拔时产生的加工硬化现象。

本发明中，釆用已实现冶金结合的铜铝复合带来制成铜包铝管。

本发明中，用氩弧焊焊接管坯铜层的纵缝，并通过拉拔使铝层接合面压紧，在退火过程中依靠原子扩散而形成冶金结合。

本发明中，用于生产铜包铝管的生产线设置至少包括，铜铝复合带料盘(1)、铝层两端铇削坡口装置(2)，铜包铝管成型装置(3)、氩弧焊机(4)及焊枪（5）、拉丝模(6)、拉丝机（7）、拉拔大盘 (8)及管坯收线装置(9)。

本发明中，其中所述铜包铝管生产线，生产线各个装置工序传动的动力全部由拉丝机带动，使整条生产线各部位工序的运动速度相一致。

本发明的有益效果是：本发明所生产的铜包铝管内导体与铜管内导体相比的优点是：1.具有较大的经济效益和社会效益

对于传输频率f为100MHZ射频信号的导体，其趋肤深度δ按公式δ＝67/f^1/2计算为0.0067mm。但用铜管作为内导体时，对于φ13.1mm的铜管，为保证其具有一定的刚度，规定铜层厚度最大为0.66mm，超过趋肤深度计算值的100倍。

若用铜包铝管来代替φ13.1mm×0.66mm铜管，其铜层厚度可减薄至0.2mm。两者用铜量及价格之差计算如下：

已知铜的密度为8.9g/cm^3，则可计算出φ13.1mm×0.66mm铜管、1m长的重量为0.23kg。如果铜的单价为60元/kg，则该铜管内导体的价格为13.8元/m。

现用铜层厚度为0.2mm、铝层厚度为0.46的铜包铝管来代替φ13.1mm×0.66mm铜管。其中1m长铜包铝管中的铜层重量为0.073kg，

铝层重量为0.049kg，共重0.122kg。若铜铝复合板的单价以40元/kg计算，则铜铝复合板的价格为4.9元/m。加上铜包铝管的加工费，每吨按3000元计算，平均每m长的加工费为0.36元/m。总计为5.26元/m。

两者对比如下：

从成本来看，铜包铝管比铜管便宜87.54元/m。降低了60％左右。

以用铜量来看，铜包铝管比铜管节省0.157kg/m。节省了68％左右。

2.减轻了同轴电缆的重量，便于运输、操作和安装。同时由于重量的减轻，可减少基站塔架的负载，有利于运营商实现移动基站的共建共享。

附图说明：

图1是用铜铝复合带生产铜包铝管的生产线组成示意图；

图2是铜包铝管横截面上接头形状简图。

具体实施方式：

实施例1。

现以铜层厚度为0.2mm、铝层厚度为0.46mm的铜铝复合板为例，说明在图1所示的生产线上生产外径φ13.1mm的铜包铝管的方法。

1.准备铜铝复合带：为了使包覆焊接后的铜包铝管坯经过一道截面缩减率为25％左右的拉拔后，获得外径为φ13.1mm的铜包铝管，则在裁切铜铝复合带的宽度时，应按φ15.1mm计算。下料宽度为47.4mm。

2.裁切好的铜铝复合带放置在料盘1上，铝层朝上、铜层朝下。

3.铜铝复合带经过坡口铇削装置2时，将铝层两端头铇出45°坡口后，进入管状成型装置3中，使铜铝复合带形成圆管状，由氩弧焊机4的焊枪5焊接管子铜层的纵缝。

4.焊后的管坯进入拉拔缩径工序。由拉丝机7的大盘8拉动管坯通过模孔直径为φ13.1mm的拉丝模6后，卷挠在收线装置9的收线盘上。

整条生产线的各个装置传动的动力全部由拉丝机带动，使生产线各工序的运动速度相一致。

5.拉拔后的铜包铝管坯送到热处理工段在350℃下进行真空充气退火处理。促使铝层接合面通过原子扩散实现冶金接合。并消除拉拔时产生的加工硬化现象。

铜包铝管横截面上接头的形状如图2所示。铜层采用氩弧焊焊接，铝层通过拉拔时产生塑性变形，使接头相互挤压形成机械结合，然后退火时依靠原子扩散而形成冶金结合。在焊接铜层时，必须控制焊接电流，不能使铝层熔化，以防止铜铝同时熔化形成较厚的脆性CuAl₂层，增大接头的脆性。

本发明是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的指导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种铜包铝管的生产方法，其特征是：采用铜层牌号为T2、铝层牌号为L2的铜铝复合板，根据所要求生产的成品铜包铝管外径尺寸加上拉拔的截面缩减率切取铜铝复合带的宽度;将铜铝复合带的铝层朝上放置在管状成型焊接生产线上;首先经过坡口铇削装置将铝层两端面铇成40~50°坡口，使之成圆时两端面能齐平；然后进入管状成型装置，将铜包铝复合板轧制成圆管状，用氩弧焊将铜层的对接纵缝焊接起来;将铜包铝管坯在拉丝机上进行一个总截面收缩率为15~35％的拉拔工序，使其外径达到产成品所要求之值，并使铝层的结合面相互挤压形成机械结合;最后将拉拔后的管坯放入真空充气退火炉中进行退火处理，在高温下促使铝层接合面通过原子扩散进行冶金接合，并消除拉拔时产生的加工硬化现象。

2.根据权利要求1所述的铜包铝管的生产方法，其特征在于：釆用已实现冶金结合的铜铝复合带来制成铜包铝管。

3.根据权利要求1所述的铜包铝管的生产方法，其特征在于：用氩弧焊焊接管坯铜层的纵缝，并通过拉拔使铝层接合面压紧，在退火过程中依靠原子扩散使铝层而形成冶金结合。

4.根据权利要求1所述的铜包铝管的生产方法，其特征在于：用于生产铜包铝管的生产线设置至少包括，铜铝复合带料盘(1)、铝层两端铇削坡口装置(2)，铜包铝管成型装置(3)、氩弧焊机(4)及焊枪（5）、拉丝模(6)、拉丝机（7）、拉拔大盘 (8)及管坯收线装置(9)。

5.根据权利要求4所述的铜包铝管的生产方法，其特征在于：其中所述铜包铝管生产线，生产线各个装置传动的动力全部由拉丝机带动，使整条生产线各部位工序的运动速度相一致。

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