CN104575874A - 一种高导电耐腐蚀纯铜制特殊电缆的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高导电耐腐蚀纯铜制特殊电缆的制备方法，属于材料加工技术领域。该导线用高纯阴极电解铜为基体，混合预热、熔炼、保温、牵引拉丝结晶、退火和冷却镀氧化层处理即成。其TR规格体积电阻率为≤0.01707Ω·cm3，其抗拉强度达到420MPa以上。能够较好地适应海底电缆高导电性、耐腐蚀性材料性能要求，也可用于要求高导高强材料领域。并具有工艺简单，成本低廉的优点。

Description

一种高导电耐腐蚀纯铜制特殊电缆的制备方法

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，更具体地说，涉及一种高导电耐腐蚀纯铜制特殊电缆的制备方法。

背景技术

    纯铜具有很高的导电、导热性能和较高的塑性变形能力，并具有良好的抗腐蚀性能，作为良导体广泛应用于工业中。然而，尽管纯铜具有高导电性的优点，但其拉伸强度极低，通常仅为120-160MPa。另外，纯铜具有高的塑性变形能力，但又因其极低的静态再结晶温度特点而导致极易加工硬化，从而抑制了进一步塑形变形。因此，纯铜材料大多应用于导线、导体和冷却器等，难以作为结构材料满足多种应用需求。一般熔铸生产纯铜电导率高95%ICAS 以上，强度低于 250MPa，采用加工硬化处理，强度可提高到350MPa，但导电性下降，特别是延伸率低于5%，限制了其工程应用范围。采用粉末冶金生产纯铜合金，在通常200～250MPa冷压800～900℃烧结工艺下，其电导率在80～90%IACS，强度低于200MPa，延伸率在25～30%，在930℃以上烧结，随后复压精整或锻造等复杂工艺下，粉末冶金纯铜性能可接近熔铸纯铜。              现有的海底电缆包括其包裹和保护作用的外包层，其存在受微生物吸附在其表面并造成腐蚀的情况，无法避免微生物进入外包层内并造成缆芯污染的问题。因此急需一种海底特殊电缆用抗腐蚀抗氧化高导电的铜导线，即一种高导电耐腐蚀纯铜制特殊电缆的制备方法。

发明内容

、要解决的问题

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种高导电耐腐蚀纯铜制特殊电缆的制备方法，其主要解决一般工业用铜导体两个不足，1、电阻率较高，2、耐腐蚀性不强，本产品极大提高了电阻率和耐腐蚀性，提高了海底电缆材料性能。

2、技术方案

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种高导电耐腐蚀纯铜制特殊电缆的制备方法，为了实现本发明的技术目的，其技术方案为：一种高导电耐腐蚀纯铜制特殊电缆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

   （1）高强高导纯铜制导线用材料是以纯度为99.957%以上的高纯阴极电解铜为基体；

   （2）严格去除表面脏物、并通过烘烤预热至80-100℃；

   （3）采用工频电磁熔炼炉熔炼，将熔炼、电磁搅拌一体化，熔炼温度控制在1150±10℃范围；

   （4）将经工频电磁熔炼炉熔炼完全后的熔融铜液通过中部过度仓从工频电磁熔炼炉溢流至保温炉，保温炉采取电磁升温、搅拌，其温度控制在1120-1130℃之间，保温时间为1h；

   （5）通过高精度伺服电机牵引拉制成Ф8.0规格铜线坯，并冷却结晶；

   （6）采用连续退火拉丝方式，退火过程温度控制在500-550℃之间；

   （7）将铜线置入溶解有抗氧化剂的水中冷却。

   优选地，步骤（7）中所述抗氧化剂为丙苯三氮锉和乙醇的混合液。

   优选地，该制备方法所得特殊电缆TR规格体积电阻率为≤0.01707Ω·cm3，抗拉强度达到420MPa以上。

   利用本发明制备方法所得的纯铜制特殊电缆的导电性、耐腐蚀性和抗拉强度能兼备，组织均匀，析出相细小弥散，合金价格低廉，其TR规格体积电阻率为≤0.01707Ω·cm3，抗拉强度达到420MPa以上，并在退火后的冷却过程中，向冷却水中溶解有丙苯三氮锉和乙醇混合而成的抗氧化剂，使得产品表面产生防氧化层，弥补了一般工业用电缆易腐蚀、易氧化的缺陷，能适应海底电缆高导电性、耐腐蚀性材料性能要求。

、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

   （1）本发明制备方法可提高纯铜制铜导线的导电性能；

   （2）本发明制备方法产品晶界为接近完美的六方体，保证晶格完整，大大减少晶体内产生的大量微观缺陷，如点缺陷和位错等，强度增加，并在退火后的冷却过程中，向冷却水中溶解有丙苯三氮锉和乙醇混合而成的抗氧化剂，使得产品表面产生防氧化层，弥补了一般工业用圆铜线易腐蚀、易氧化的缺陷，使其能兼备导电性、耐腐蚀性、抗氧化及抗拉强度，能适应海底电缆高导电性、耐腐蚀性材料性能要求；

   （3）本发明制备方法还具有工艺简单、成本低廉、设计合理的优点。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

一种高导电耐腐蚀纯铜制特殊电缆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

   （1）高强高导纯铜制导线用材料是以纯度为99.957%以上的高纯阴极电解铜为基体；

   （2）严格去除表面脏物、并通过烘烤预热至80-100℃；

   （3）采用工频电磁熔炼炉熔炼，将熔炼、电磁搅拌一体化，熔炼温度控制在1150±10℃范围，保证电解铜充分熔化且混合均匀；

   （4）将经工频电磁熔炼炉熔炼完全后的熔融铜液通过中部过度仓从工频电磁熔炼炉溢流至保温炉，保温炉采取电磁升温、搅拌，其温度控制在1120-1130℃之间，保温时间为1h；

   （5）通过高精度伺服电机牵引拉制成Ф8.0规格铜线坯，并冷却结晶；

   （6）采用连续退火拉丝方式，退火过程温度控制在500-550℃之间，使经拉制产生的铜线加工硬化消失，并产生再次结晶，产品晶界为接近完美的六方体；

   （7）将铜线置入溶解有抗氧化剂的水中冷却。

   另外，步骤（7）中所述抗氧化剂为丙苯三氮锉和乙醇的混合液。该制备方法所得特殊电缆TR规格体积电阻率为≤0.01707Ω·cm3，抗拉强度达到420MPa以上。

   利用本发明制备方法所得的纯铜制特殊电缆的导电性、耐腐蚀性、抗氧化和抗拉强度能兼备，组织均匀，析出相细小弥散，合金价格低廉，其TR规格体积电阻率为≤0.01707Ω·cm3，远优于工业用圆铜线最高档≤0.01715Ω·cm3要求，抗拉强度达到420MPa以上，远高于工业用圆铜线≥389MPa的要求，并在退火后的冷却过程中，向冷却水中溶解有丙苯三氮锉和乙醇混合而成的抗氧化剂，使得产品表面产生防氧化层，弥补了一般工业用电缆易腐蚀、易氧化的缺陷，能适应海底电缆高导电性、耐腐蚀性材料性能要求。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种高导电耐腐蚀纯铜制特殊电缆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)高强高导纯铜制导线用材料是以纯度为99.957%以上的高纯阴极电解铜为基体；

(2)严格去除表面脏物、并通过烘烤预热至80-100℃；

(3)采用工频电磁熔炼炉熔炼，将熔炼、电磁搅拌一体化，熔炼温度控制在1150±10℃范围；

(4)将经工频电磁熔炼炉熔炼完全后的熔融铜液通过中部过度仓从工频电磁熔炼炉溢流至保温炉，保温炉采取电磁升温、搅拌，其温度控制在1120-1130℃之间，保温时间为1h；

(5)通过高精度伺服电机牵引拉制成Ф8.0规格铜线坯，并冷却结晶；

(6)采用连续退火拉丝方式，退火过程温度控制在500-550℃之间；

(7)将铜线置入溶解有抗氧化剂的水中冷却。

2.根据权利要求1所述的一种高导电耐腐蚀纯铜制特殊电缆的制备方法，其特征在于：步骤（7）中所述抗氧化剂为丙苯三氮锉和乙醇的混合液。

3.根据权利要求1所述的一种高导电耐腐蚀纯铜制特殊电缆的制备方法得到的纯铜制导线材料，其特征在于：其TR规格体积电阻率为≤0.01707Ω·cm3，其抗拉强度达到420MPa以上。