CN113290072B - 一种高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法。本发明一种高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法，包括如下步骤：将加热至270‑300℃的殷钢丝与呈熔融状态的铝杆在400‑450℃的温度和30‑40Mpa的压力下挤压包覆得到铝包殷钢杆，对制作好的铝包殷钢杆先进行冷却,再进行吹干；通过压力模和拉丝模对步骤S1获得的铝包殷钢杆进行多道拉拔，得到高强度铝包殷钢线；使步骤S2获得的铝包殷钢线移动接触导轮，去除高强度铝包殷钢线拉拔应力，提升高强度铝包殷钢线伸长率，得到高强度高伸长率铝包殷钢线。本发明中的高强度高伸长率铝包殷钢线绞后抗拉强度比标准要求提高150MPa以上，伸长率提升至1.2％—1.6％，可提高铝包殷钢芯耐热导线的整体拉断力。

Description

一种高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法
技术领域
本发明涉及架空导线技术领域，尤其是指一种高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法。
背景技术
目前在我国架空导线制造行业中,铝包殷钢芯耐热导线作为一种增容导线，其所用的铝包殷钢芯作为导线加强芯，在线路运行过程中起承力作用，铝包殷钢线抗拉强度、伸长率的大小直接影响了导线整体拉断力的大小。但目前铝包殷钢线绞后伸长率水平在0.8％—1.0％，绞后抗拉强度富余量仅有数十兆帕左右。因此，提供一种铝包殷钢线抗拉强度和伸长率是本领域人员亟待解决的问题。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中铝包殷钢伸长率不足的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法，包括如下步骤：
S1、将加热至270-300℃的殷钢丝与呈熔融状态的铝杆在400-450℃的温度和30-40Mpa的压力下挤压包覆得到铝包殷钢杆，对制作好的铝包殷钢杆先进行冷却,再进行吹干；
S2、通过压力模和拉丝模对步骤S1获得的铝包殷钢杆进行多道拉拔，得到高强度铝包殷钢线；
S3、使步骤S2获得的铝包殷钢线移动接触导轮，去除高强度铝包殷钢线拉拔应力，提升高强度铝包殷钢线伸长率，得到高强度高伸长率铝包殷钢线。
进一步的，步骤S1中的所述殷钢丝的强度为1150Mpa以上，伸率5.0％以上，直径为6mm；步骤S1获得的所述铝包殷钢杆的抗拉强度为1000Mpa 以上,伸长率为3.0％以上；步骤S2获得的所述高强度铝包殷钢线的抗拉强度为1250Mpa以上,伸长率为0.6％以上；步骤S3获得的所述高强度高伸长率铝包殷钢线强度为1200Mpa以上，伸长率1.2％以上，直径为3.2mm。
进一步的，步骤S2中，拉拔的具体方法为：铝包殷钢杆通过压力模和拉丝模配合，在拉丝粉的作用下实现钢铝的同步变形。
进一步的，所述压力模与所述铝包殷钢杆之间留有用于导入拉丝粉的间隙，所述间隙的范围为0.3mm-1.2mm。
进一步的，所述压力模与拉丝模连接，所述拉丝模一端内部设置漏斗形凹口，所述压力模一端嵌入所述凹口内，所述压力模和所述拉丝模内部设有相互连通的通孔，所述压力模用于将拉丝粉导入拉丝模漏斗形凹口,所述拉丝模用于将形变后的所述铝包殷钢制成所述高强度铝包殷钢线。
进一步的，步骤S2中，拉拔时控制总压缩率≤80％，拉拔时第一到第三道次减面率控制在17％-19％，其余各道次减面率依次递减，各道次减面率都大于10％。
进一步的，步骤S2中，拉拔速度为2.0-3.0m/s。
进一步的，步骤S2中,所述导轮为8字形去应力轮,所述8字形去应力轮由两个导轮组成。
进一步的，步骤S3中，所述铝包殷钢线通过应力轮的速度为5.0m/s。
进一步的，步骤S1中，殷钢丝被加热前依次对殷钢丝进行放线和清洗，铝杆在模腔内被加热至熔融状态，铝杆被加热前依次对铝杆进行放线和清洗，铝包殷钢线被吹干后进行收线；步骤S2中，铝包殷钢线在进行拉拔前先进行放线，获得的高强度铝包殷钢线进行收线；步骤S3中，高强度铝包殷钢线在进行去应力前先进行放线，获得的高伸长率高强度铝包殷钢线进行收线。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
1)本发明公开的高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法，本发明中的高伸长率高强度铝包殷钢线绞后抗拉强度比标准要求提高150MPa以上，伸长率提升至1.2％—1.6％，可提高铝包殷钢芯耐热导线的整体拉断力。
2)本发明公开的高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法，本发明中最后复绕分盘时使铝包殷钢通过由两个导轮组成的8字形去应力轮，可以去除高强度铝包殷钢线拉拔应力，提升高强度铝包殷钢线伸长率，该方法方便又经济。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，
图1是本发明一种高强度高伸长率铝包殷钢线制造流程图；
图2是本发明一种高强度高伸长率铝包殷钢线结构图；
说明书附图标记说明：1、殷钢；2、铝层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供作为进一步改进说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。
参照图1和图2，如其中的图例所示,一种高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法，包括如下步骤：
S1、将加热至270-300℃的殷钢丝与呈熔融状态的铝杆在400-450℃的温度和30-40Mpa的压力下挤压包覆得到铝包殷钢杆，对制作好的铝包殷钢杆先进行冷却,再进行吹干；
S2、通过压力模和拉丝模对步骤S1获得的铝包殷钢杆进行多道拉拔，得到高强度铝包殷钢线；
S3、使步骤S2获得的铝包殷钢杆移动接触导轮，去除高强度铝包殷钢线拉拔应力，提升高强度铝包殷钢线伸长率，得到高强度高伸长率铝包殷钢线。
上文中，本发明中使用殷钢的具有线膨胀系数低的特点，分别对其进行清洗、加热、包覆铝层、冷却、吹干、拉拔，最后复绕分盘时使铝包殷钢通过8字形去应力轮，去除高强度铝包殷钢线拉拔应力，提升高强度铝包殷钢线伸长率，得到高强度高伸长率铝包殷钢线，该方法方便又经济。
本实施例中优选的实施方式，步骤S1中的上述殷钢丝的强度为1150Mpa 以上，伸率5.0％以上，直径为6mm；步骤S1获得的上述铝包殷钢杆的抗拉强度为1000Mpa以上,伸长率为3.0％以上；步骤S2获得的上述高强度铝包殷钢线的抗拉强度为1250Mpa以上,伸长率为0.6％以上；步骤S3获得的上述高强度高伸长率铝包殷钢线强度为1200Mpa以上，伸长率1.2％以上，直径为 3.2mm。
上文中，最后得到的高强度高伸长率铝包殷钢线抗拉强度比标准要求提高150MPa以上，伸长率提升至1.2％—1.6％，可提高铝包殷钢芯耐热导线的整体拉断力。
本实施例中优选的实施方式，步骤S2中，拉拔的具体方法为：铝包殷钢杆通过压力模和拉丝模配合，在拉丝粉的作用下实现钢铝的同步变形。
本实施例中优选的实施方式，上述压力模与上述铝包殷钢杆之间留有用于导入拉丝粉的间隙，上述间隙的范围为0.3mm-1.2mm。
上文中，拉拔的工作过程是将铝包殷钢丝前移，再将模盒中润滑粉通过压力模和铝包殷钢丝之间的间隙带入压力模腔。在高温高压下，铝包殷钢线表面形成润滑油膜，形成强制润滑，实现钢、铝同步变形。
本实施例中优选的实施方式，上述压力模与拉丝模连接，上述拉丝模一端内部设置漏斗形凹口，上述压力模一端嵌入上述凹口内，上述压力模和上述拉丝模内部设有相互连通的通孔，上述压力模用于将拉丝粉导入拉丝模漏斗形凹口,上述拉丝模用于将形变后的上述铝包殷钢制成上述高强度铝包殷钢线。
上文中，上述压力模和拉丝模装配接触面直径大，压力导模壁厚厚，能承受更大的挤压力，同时在压力模和拉丝模配合处产生更大的拉丝粉压力空间，能更加容易实现钢、铝同步变形。
本实施例中优选的实施方式，步骤S2中，拉拔时控制总压缩率≤80％，拉拔时第一到第三道次减面率控制在17％-19％，其余各道次减面率依次递减，各道次减面率都大于10％。
上文中，保证各道拉拔后的减面率都大于10％，可以增加铝包殷钢线变形量和提高铝包殷钢线的抗拉强度。
本实施例中优选的实施方式，步骤S2中，拉拔速度为2.0-3.0m/s。
上文中，拉拔速度超过上述范围会导致润滑不良，铝包殷钢线拉毛，甚至拉断。
本实施例中优选的实施方式，步骤S2中,上述导轮为8字形去应力轮,上述8字形去应力轮由两个导轮组成。铝包殷钢线通过两个导轮之间，在两个导轮的压力作用下去除应力。
上文中，由两个导轮组成的8字形去应力轮，可以去除高强度铝包殷钢线拉拔应力，提升高强度铝包殷钢线伸长率，该方法方便又经济。
本实施例中优选的实施方式，步骤S3中，上述铝包殷钢线通过应力轮的速度为5.0m/s。
上文中，上述5.0m/s的通过速度能确保铝包殷钢线稳定去拉拔应力。
本实施例中优选的实施方式，步骤S1中，殷钢丝被加热前依次对殷钢丝进行放线和清洗，铝杆在模腔内被加热至熔融状态，铝杆被加热前依次对铝杆进行放线和清洗，铝包殷钢线被吹干后进行收线；步骤S2中，铝包殷钢线在进行拉拔前先进行放线，获得的高强度铝包殷钢线进行收线；步骤S3中，高强度铝包殷钢线在进行去应力前先进行放线，获得的高伸长率高强度铝包殷钢线进行收线。
实施例：
本发明使用强度为1150Mpa以上，伸率5.0％以上，直径为6mm的4J36A 殷钢钢丝，对殷钢钢丝放线、钢丝加热到270—300℃、与呈熔融状态的铝杆在400-450℃的温度和30-40Mpa的压力下挤压包覆得到铝包殷钢杆。对制作好的铝包殷钢杆先进行冷却、吹干、收线得到抗拉强度≥1000MPa、伸长率≥ 3.0的LBY10-6.5铝包殷钢杆半制品；铝包殷钢杆半制品通过双金属同步变形拉丝机多道次拉拔。拉拔原理是通过压力模和钨钢拉丝模组合，在拉丝粉润滑的作用下，实现钢铝的同步变形，拉拔配模按照表1进行，拉拔时第一、第二道次减面率控制在17％-19％，其余各道次减面率依次递减，保证各道次减面率都大于10％，得到抗拉强度≥1250MPa、伸长率≥0.6％的LBY10-3.2高强度铝包殷钢线。高强度铝包殷钢线在复绕分盘时经过一组去应力导轮，导轮绕线方式呈“8”字形，最后得到抗拉强度≥1200MPa、伸长率≥1.2％的 GLBY10-3.2高强度高伸长率铝包殷钢线。
其中减面率计算方法如下：
S＝(1-dn 2/dn-1 2)×100％，
其中S表示单道次减面率％，dn为后一道次线径mm，dn-1为前一道次线径 mm。
表1
拉拔道次 第1道 第2道 第3道 第4道 第5道 第6道 第7道 第8道
6.5 5.87 5.31 4.83 4.41 4.05 3.73 3.44 3.2
减面率 18.19％ 18.17％ 17.26％ 16.64％ 15.66％ 15.18％ 14.95％ 13.47％
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将加热至270-300°C的殷钢丝与呈熔融状态的铝杆在400-450℃的温度和30-40MPa的压力下挤压包覆得到铝包殷钢杆，对制作好的铝包殷钢杆先进行冷却,再进行吹干；
S2、通过压力模和拉丝模对步骤S1获得的铝包殷钢杆进行多道拉拔，得到高强度铝包殷钢线；
S3、使步骤S2获得的铝包殷钢线移动接触导轮，去除高强度铝包殷钢线拉拔应力，提升高强度铝包殷钢线伸长率，得到高强度高伸长率铝包殷钢线，所述导轮为8字形去应力轮,所述8字形去应力轮由两个导轮组成，铝包殷钢线通过两个导轮之间，在两个导轮的压力作用下去除应力；
步骤S1中的所述殷钢丝的强度为1150MPa以上，伸长率5.0％以上，直径为6mm；步骤S1获得的所述铝包殷钢杆的抗拉强度为1000MPa以上,伸长率为3.0%以上；步骤S2获得的所述高强度铝包殷钢线的抗拉强度为1250MPa以上,伸长率为0.6%以上；步骤S3获得的所述高强度高伸长率铝包殷钢线强度为1200MPa以上，伸长率1.2％以上，直径为3.2mm；
步骤S2中，拉拔时控制总压缩率≤80％，拉拔时第一到第三道次减面率控制在17%-19%，其余各道次减面率依次递减，各道次减面率都大于10%。
2.根据权利要求1所述的一种高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法，其特征在于，步骤S2中，拉拔的具体方法为：铝包殷钢杆通过压力模和拉丝模配合，在拉丝粉的作用下实现钢铝的同步变形。
3.根据权利要求2所述的一种高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法，其特征在于，所述压力模与所述铝包殷钢杆之间留有用于导入拉丝粉的间隙，所述间隙的范围为0.3mm-1.2mm。
4.根据权利要求1所述的一种高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法，其特征在于，所述压力模与拉丝模连接，所述拉丝模一端内部设置漏斗形凹口，所述压力模一端嵌入所述凹口内,所述压力模和所述拉丝模内部设有相互连通的通孔, 所述压力模用于将拉丝粉导入拉丝模漏斗形凹口,所述拉丝模用于将形变后的所述铝包殷钢杆制成所述高强度铝包殷钢线。
5.根据权利要求1所述的一种高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法，其特征在于，步骤S2中，拉拔速度为2.0-3.0m/s。
6.根据权利要求1所述的一种高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法，其特征在于，步骤S3中，所述铝包殷钢线通过去应力轮的速度为5.0m/s。
7.根据权利要求1所述的一种高强度高伸长率铝包殷钢线的制造方法，其特征在于，步骤S1中，殷钢丝被加热前依次对殷钢丝进行放线和清洗，铝杆在模腔内被加热至熔融状态，铝杆被加热前依次对铝杆进行放线和清洗，铝包殷钢杆被吹干后进行收线；步骤S2中，铝包殷钢杆在进行拉拔前先进行放线，获得的高强度铝包殷钢线进行收线；步骤S3中，高强度铝包殷钢线在进行去应力前先进行放线，获得的高伸长率高强度铝包殷钢线进行收线。
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