一种电缆用抗拉复合型导体的加工工艺及复合型导体制造技术

本发明专利技术提供一种电缆用抗拉复合型导体的加工工艺及复合型导体，包括绞合处理和退火处理，所述绞合处理为采用19股或37股正规绞合方式，通过分层异动放线架分层排列铝合金单丝和铜单丝，为绞线机供给绞线，由绞线机将两者绞合成内层为铝合金单丝和外层为铜单丝的导体，其中，分层异动放线架控制各层单丝放线张力不同。本发明专利技术采用该加工工艺，能够实现内层为铝合金单丝且最外层为铜单丝的复合型导体的制备，保证了复合型导体的结构稳定性，整个加工工艺过程简单实用，成品合格率高。

【技术实现步骤摘要】
一种电缆用抗拉复合型导体的加工工艺及复合型导体
本专利技术涉及电缆用导体
，尤其涉及一种电缆用抗拉复合型导体的加工工艺及复合型导体。
技术介绍
为有效解决铝导体电缆电性能、机械性能差以及铜导体重量大、成本高等技术问题，研制开发出适合多行业多领域应用的电缆产品，现有申请日为2019.11.22，公开号为CN110828025A，专利技术名称为“一种航天航空电缆用铜包铝合金复合导体及加工工艺”的中国专利中，即公开了一种具有高电导率、高抗拉强度、稳定性好的导体及其加工工艺，但是，该导体在实际生产时存在如下问题：1、其采用金属铸造、拉拔、退火镀锡的工艺，在铝导体表面包覆一层铜导体(行业内称为双金属导线)，再进行常规的铜导体拉丝、退火工艺，形成单丝后进行绞合，然而，金属铸造、拉拔这种工艺能耗大，且拉拔过程中双金属由于各自延伸性能不同易出现断裂、丝径不稳定的情况；2、双金属材料的端头连接较困难，不易连接，大长度制造上具有难度；因此，为解决现有技术中存在的问题，我司进行了相应研发。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种能够实现内层为铝合金单丝且最外层为铜单丝的复合型导体的制备，保证了复合型导体的结构稳定性，整个加工工艺过程简单实用，成品合格率高的电缆用抗拉复合型导体的加工工艺及复合型导体。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种电缆用抗拉复合型导体的加工工艺，包括绞合处理和退火处理，所述绞合处理为采用19股或37股正规绞合方式，通过分层异动放线架分层排列铝合金单丝和铜单丝，为绞线机供给绞线，由绞线机将两者绞合成内层为铝合金单丝和外层为铜单丝的导体，其中，分层异动放线架控制各层单丝放线张力不同。其中，采用上述加工工艺，能够实现内层为铝合金单丝且最外层为铜单丝的复合型导体的制备，且由于采用19股或37股正规绞合方式，保证了复合型导体的结构稳定性，而分层异动放线架的辅助，则可确保生产出的复合型导体绞合外观质量和外径的一致性，整个加工工艺过程简单实用，成品合格率高，利于推广。进一步地，所述铝合金单丝采用如下方法制备：S1：熔炼，将铝锭与合金混合材料投入熔炼装置进行熔炼，得到熔融态铝合金；S2：浇铸，将熔融态铝合金导入浇铸装置中浇铸，得到铝合金棒；S3：轧制，将铝合金棒轧制为铝合金杆；S4：拉丝，将铝合金杆进行拉丝，得到铝合金单丝。其中，通过熔炼、浇铸、轧制和拉丝，实现复合型导体中所需铝合金单丝的生产。进一步地，上述步骤S1中，合金混合材料各元素的质量分数为：Si≤0.10％、0.30％<Fe<0.80％、0.15％<Cu<0.30％、Mg≤0.05％、Zn≤0.05％、0.001％<B<0.04％，其余为Al和不可避免的微量杂质，且杂质元素含量为：单个≤0.03％，合计≤0.10％。进一步地，所述合金混合材料中，Li元素的质量分数不大于0.03％，进一步地，所述合金混合材料中，Si元素和Fe元素的质量分数之和不大于1.0％。进一步地，所述合金混合材料中，Ga元素的质量分数不大于0.03％。其中，铝合金单丝的成分采用铝锭和上述元素形成的合金混合材料制备而成，可确保铝合金单丝的机械性能、电气性能和可再加工性，另外，可再加工性即指采用上述材料形成的铝合金单丝，能够继续进行绞合和退火加工。进一步地，上述步骤S1中，还于熔炼装置中在线取样进行元素含量测试。其中，对元素进行含量测试，既保证了制备的铝合金单丝的机械性能，又能确保批量铝合金单丝材质制备的生产一致性。进一步地，上述步骤S1之后，还将熔融态铝合金导入保温炉中，此时，熔炼装置进行下一组铝锭和合金混合材料的熔炼操作，而保温炉中的熔融态铝合金经流道保温传输至浇铸装置中浇铸。其中，熔炼装置和浇铸装置之间保温炉的结构设计，既可过渡暂存熔炼好的熔融态铝合金，以方便熔炼装置进行下一组熔炼操作，又能使得熔融态铝合金保温导入浇铸装置中，降低热损，能源利用效率高，从而保证整个生产过程的连续性。进一步地，上述步骤S3中，铝合金棒通过十六道连续三维轧机连续轧制成铝合金杆。进一步地，上述步骤S3和步骤S4之间，还包括对铝合金杆进行性能和外观的检测。其中，对铝合金杆进行检测，以确保其各项性能符合要求，避免后期不合格铝合金杆再进行拉丝操作，造成的生产成本浪费问题。进一步地，上述步骤S3之后，铝合金杆还通过梅花落收线方式收线成框。其中，梅花落收线方式收线成框，方便了批量铝合金杆的转移和后序拉丝操作。进一步地，上述步骤S4中，所述铝合金杆经过大拉机、中拉机和小拉机等多道拉丝设备，拉制为铝合金单丝，其中，大拉机采用双头浸没式拉丝机，同时拉制两根单丝。其中，通过双头浸没式拉丝机，可同时拉制两根铝合金单丝，其拉丝速度为传统拉丝机的2～3倍，进一步提高了批量铝合金单丝的生产效率。进一步地，所述绞合处理中，每层绞线以节径比11～13进行绞合，且绞合紧压系数为0.94～0.96。其中，每层绞线以节径比11～13进行绞合，绞合紧压系数为0.94～0.96，保证了复合型导体的柔软性和圆整性。进一步地，所述绞合处理中，每层绞线均以S向绞合。其中，每层绞线均以S向绞合，可有效改善复合型导体的弯曲性能。进一步地，所述绞合处理中，所述铜单丝是指传输电能时，在20℃情况下电阻系数不大于0.01707Ω·mm2/m的铜单丝。进一步地，所述导体经高温350-400℃的退火处理，得到复合型导体。进一步地，所述分层异动放线架包括多组并列布置的放线系统、以及设置于每组放线系统输出端的多层过线孔架，每组所述放线系统同时控制两组放线盘以不同张力大小放线，并使得放线盘放出的绞线经多层过线孔架供给至绞线机绞合。其中，多组放线系统和多层过线孔架的配合，能够使得绞线以不同张力放线，并经多层过线孔架排列，供线至绞线机绞合，另外，由于放线系统同时进行两组绞线放线操作，故生产效率高，且节省空间。进一步地，所述放线系统包括机体、穿设于机体上的双头放线驱动、以及相对应设置于机体上的两组调节组件，所述机体上连接多层过线孔架，所述双头放线驱动的两输出端分别卡置一放线盘，所述放线盘上的绞线经调节组件调节张力并被导入至多层过线孔架中。其中，由双头放线驱动控制放线盘进行绞线的放线操作，并使得绞线经调节组件调节张力，导入排列至多层过线孔架中，以为绞线机供线。进一步地，所述多层过线孔架包括固定于放线系统输出端的水平杆、相对应连接于水平杆上的两组竖直杆、以及沿竖直杆轴线方向依次水平插设的多组过线架，每组所述过线架上沿其轴线方向开设多组过线孔或设置多组过线导轮。进一步地，所述水平杆和竖直杆均采用角钢。其中，多层过线孔架整体结构简单，成本低。一种采用上述加工工艺生产的复合型导体，其中所述复合型导体为采用19股或37股正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电缆用抗拉复合型导体的加工工艺，包括绞合处理和退火处理，其特征在于：所述绞合处理为采用19股或37股正规绞合方式，通过分层异动放线架(3)分层排列铝合金单丝(1)和铜单丝(2)，为绞线机供给绞线，由绞线机将两者绞合成内层为铝合金单丝(1)和外层为铜单丝(2)的导体，其中，分层异动放线架(3)控制各层单丝放线张力不同。/n

【技术特征摘要】
1.一种电缆用抗拉复合型导体的加工工艺，包括绞合处理和退火处理，其特征在于：所述绞合处理为采用19股或37股正规绞合方式，通过分层异动放线架(3)分层排列铝合金单丝(1)和铜单丝(2)，为绞线机供给绞线，由绞线机将两者绞合成内层为铝合金单丝(1)和外层为铜单丝(2)的导体，其中，分层异动放线架(3)控制各层单丝放线张力不同。


2.根据权利要求1所述的电缆用抗拉复合型导体的加工工艺，其特征在于：所述铝合金单丝(1)采用如下方法制备：
S1：熔炼，将铝锭与合金混合材料投入熔炼装置进行熔炼，得到熔融态铝合金；
S2：浇铸，将熔融态铝合金导入浇铸装置中浇铸，得到铝合金棒；
S3：轧制，将铝合金棒轧制为铝合金杆；
S4：拉丝，将铝合金杆进行拉丝，得到铝合金单丝(1)。


3.根据权利要求2所述的电缆用抗拉复合型导体的加工工艺，其特征在于：上述步骤S1中，还于熔炼装置中在线取样进行元素含量测试。


4.根据权利要求2所述的电缆用抗拉复合型导体的加工工艺，其特征在于：上述步骤S1之后，还将熔融态铝合金导入保温炉中，此时，熔炼装置进行下一组铝锭和合金混合材料的熔炼操作，而保温炉中的熔...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢如玉，那希洋，宋书亚，李建民，
申请(专利权)人：通用天津铝合金产品有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12