CN109786028A - 一种***用铜包钢信号线的生产工艺 - Google Patents
一种***用铜包钢信号线的生产工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种***用铜包钢信号线的生产工艺,其包括以下步骤:选材、脱壳、拉拔、盘装收线、高温回火、酸洗、水洗、酸电解、水洗、预处理电沉积、水洗、厚处理电沉积、水洗、抗氧化处理、干燥、收线、细拉和回火得到成品铜包钢线,首先钢线采用一次拉拔细化,避免了多次拉拔造成的延伸率不足问题,两次高温回火处理,使线的强度大大增强,且使线表面光亮,减小阻率,该铜包钢线强度高、造价低,能广泛应用于对机械性能有严格要求的场所。
Description
技术领域
本发明属于***用信号线技术领域,具体涉及一种***用铜包钢信号线的生产工艺。
背景技术
***是指利用***进行土、石方开挖,基础、建筑物、构筑物的拆除或破坏的一种施工方法,一般包括岩土***、拆除***、金属***、***加工、地震勘探***、油气井***、高温***、水下***和其他***,因此***用信号线需要在复杂的环境随设备、仪表经常移动,对信号线的速率、可靠性、电磁屏蔽性能、机械性能等要求高,传输介质也从同轴电缆转向了双绞线和光纤,双绞线从最初的1类、3类、5类发展到了 现在的超5类、6类、超6类、7类,现在的双绞线都采用价格非常高的纯铜线 作为内芯导线,我国是铜资源稀缺国家,因此寻找铜线的替代材料已成为当务之急,铜包钢线集合了钢的高强度、高韧性与铜良好的导电性,复合后产生良好的高频性能。但由于其传统工艺的落后及技术上的缺陷,经拉拔成 细线后,延伸率不及纯铜,它的使用领域一直受到限制,如作为五类、超五类、 六类、七类缆内导体与同轴电缆频蔽层编织网用材等均因其延伸率达不到相应要求而迟迟得不到推广应用,因为作为五类、超五类、六类、七类缆的内导体与同轴电缆频蔽层编织网用材等,要求有较高的抗扭推力,抗扭推力与线材延伸率戚戚相关。
发明内容
本发明提出了一种***用铜包钢信号线的生产工艺,该工艺生产效率高,产品质量好,可实现连续生产,并能很好地解决上述问题。本发明的技术方案是这样实现的:
一种过滤网用铜包钢线材的生产工艺,其包括以下步骤:
(1)选材:选择线径为Φ6.0mm的钢线母线材;
(2)脱壳:钢线母线材经脱壳机,将表面包覆的氧化层进行剥离;
(3)拉拔:将脱壳后的钢线母线材置于高速连续拉丝机上拉拔;
(4)盘装收线:将拉拔后的钢线进行盘装收线;
(5)高温回火:将钢线放入线管式回火炉进行高温热处理,热处理温度为780-800℃,保温时间控制在8-10小时,断电随炉冷却至450℃再开冷风机冷却至120-140℃出炉;
(6)酸洗:将热处理后的钢丝用质量浓度为6-10%的工业盐酸进行在线酸洗,去除因热处理而在钢丝表面生成的氧化层;
(7)水洗:将酸洗后的钢丝进行水洗,以去除钢丝表面因酸洗工序而残留的酸洗液;
(8)酸电解:对水洗后的钢丝采用硫酸溶液进行酸电解,硫酸浓度控制在200-250g/L范围内,电流密度控制在5-10A/dm 2范围内;
(9)水洗:将酸电解后的钢丝进行水洗,以去除钢丝表面因酸电解工序而残留的酸液;
(10)预处理电沉积:将水洗后的钢丝进行预处理电沉积,可溶性铜板作为阳极,生产成铜包钢线,电沉积液的成分为:20~30g/L CuCN、25~40g/L NaCN、15~20g/L NaOH、34~45g/L NaKC4H4 .4H2O,温度控制30-50℃范围内,电流密度在 1.0~3.2A/dm2范围内,持续时间为3-9分钟;
(11)水洗:将预处理电沉积后的铜包钢线进行水洗,以去除铜包钢线表面因预处理电沉积工序残留的溶液;
(12)厚处理电沉积:将水洗后的铜包钢线进行进一步的硫酸盐厚处理电沉积,电沉积液的成分为:60~110g/L H2SO4、160~280g/L CuSO4温度控制在30-55℃范围内,电流密度控制在2.5~3.5A/dm2范围内,持续时间为20-30min;
(13)水洗:将厚处理电沉积后的铜包钢线进行水洗,以去除表面残余电沉积液;
(14)抗氧化处理:将水洗后的铜包钢线用环保型抗氧化剂进行抗氧化处理,按照苯骈三氮唑∶水的重量比为0.2~0.4∶100配制,将水洗后的铜包钢线置于抗氧化溶液中进行抗氧化处理,温度为30~50℃,持续处理时间为2~6min;
(15)干燥:对抗氧化处理后的铜包钢线进行干燥处理;
(16)收线:对干燥处理后的铜包钢线进行复绕收线;
(17)细拉:将收线后的铜包钢线置于高速拉丝机上进行拉细处理,所述铜包钢一次性拉拔至Φ0.232-0.284mm线径;
(18)回火:将钢线放入线管式回火炉进行高温回火处理,处理后的铜包钢线表面光亮无油污,成品铜包钢线技术指标为:抗拉强度(MPa) 1025-1342,延伸率(%)1.3-2.5,铜含量(%)0.3-0.6。
在本发明的***用铜包钢信号线的生产工艺中,步骤(2)中所述的去氧化层处理的具体操作为:经过脱壳机,采用扭曲方法,将母线表面较厚的氧化层进行初步剥离。
在本发明的***用铜包钢信号线的生产工艺中,步骤(17)中所述的细拉为采用宝塔形收线机复绕收线,要求排线呈现“宝塔”形,左右两边排线高度相差2-3cm。
本发明具有以下优点:
钢线采用一次拉拔细化,避免了多次拉拔造成的延伸率不足问题,两次高温回火处理,使线的强度大大增强,且使线表面光亮,减小阻率,在沉积铜的生 产过程中,铜层起到的作用是为后工序拉拔起到润滑及防氧化作用,调整电沉积工艺使电沉积铜含量控制在0.2~0.5%范围内,即能顺利拉丝又不至于浪费铜资源;收线时按宝塔 形排线可有效防止铜包钢线滑落导致排线交错影响放线。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为对本发明保护范围的限定。
实施例1:
一种过滤网用铜包钢线材的生产工艺,其包括以下步骤:
(1)选材:选择线径为Φ6.0mm的钢线母线材;
(2)脱壳:钢线母线材经脱壳机,经过脱壳机,采用扭曲方法,将母线表面较厚的氧化层进行初步剥离;
(3)拉拔:将脱壳后的钢线母线材置于高速连续拉丝机上拉拔;
(4)盘装收线:将拉拔后的钢线进行盘装收线;
(5)高温回火:将钢线放入线管式回火炉进行高温热处理,热处理温度为780℃,保温时间控制在8小时,断电随炉冷却至450℃再开冷风机冷却至120℃出炉;
(6)酸洗:将热处理后的钢丝用质量浓度为6%的工业盐酸进行在线酸洗,去除因热处理而在钢丝表面生成的氧化层;
(7)水洗:将酸洗后的钢丝进行水洗,以去除钢丝表面因酸洗工序而残留的酸洗液;
(8)酸电解:对水洗后的钢丝采用硫酸溶液进行酸电解,硫酸浓度控制在200g/L范围内,电流密度控制在6A/dm 2范围内;
(9)水洗:将酸电解后的钢丝进行水洗,以去除钢丝表面因酸电解工序而残留的酸液;
(10)预处理电沉积:将水洗后的钢丝进行预处理电沉积,可溶性铜板作为阳极,生产成铜包钢线,电沉积液的成分为:20g/L CuCN、28g/L NaCN、15g/L NaOH、36g/L NaKC4H4.4H2O,温度控制30℃范围内,电流密度在1.5A/dm2范围内,持续时间为3分钟;
(11)水洗:将预处理电沉积后的铜包钢线进行水洗,以去除铜包钢线表面因预处理电沉积工序残留的溶液;
(12)厚处理电沉积:将水洗后的铜包钢线进行进一步的硫酸盐厚处理电沉积,电沉积液的成分为:65g/L H2SO4、250g/L CuSO4温度控制在35℃范围内,电流密度控制在2.5A/dm2范围内,持续时间为20min;
(13)水洗:将厚处理电沉积后的铜包钢线进行水洗,以去除表面残余电沉积液;
(14)抗氧化处理:将水洗后的铜包钢线用环保型抗氧化剂进行抗氧化处理,按照苯骈三氮唑∶水的重量比为0.2∶100配制,将水洗后的铜包钢线置于抗氧化溶液中进行抗氧化处理,温度为30℃,持续处理时间为3min;
(15)干燥:对抗氧化处理后的铜包钢线进行干燥处理;
(16)收线:采用宝塔形收线机复绕收线,要求排线呈现“宝塔”形,左右两边排线高度相差2cm;
(17)细拉:将收线后的铜包钢线置于高速拉丝机上进行拉细处理,所述铜包钢一次性拉拔至Φ0.232mm线径;
(18)回火:将钢线放入线管式回火炉进行高温回火处理,处理后的铜包钢线表面光亮无油污,成品铜包钢线技术指标为:抗拉强度(MPa) 1025,延伸率(%)1.4,铜含量(%)0.4。
实施例2:
一种过滤网用铜包钢线材的生产工艺,其包括以下步骤:
(1)选材:选择线径为Φ6.0mm的钢线母线材;
(2)脱壳:钢线母线材经脱壳机,将表面包覆的氧化层进行剥离;
(3)拉拔:将脱壳后的钢线母线材置于高速连续拉丝机上拉拔;
(4)盘装收线:将拉拔后的钢线进行盘装收线;
(5)高温回火:将钢线放入线管式回火炉进行高温热处理,热处理温度为790℃,保温时间控制在9小时,断电随炉冷却至450℃再开冷风机冷却至130℃出炉;
(6)酸洗:将热处理后的钢丝用质量浓度为8%的工业盐酸进行在线酸洗,去除因热处理而在钢丝表面生成的氧化层;
(7)水洗:将酸洗后的钢丝进行水洗,以去除钢丝表面因酸洗工序而残留的酸洗液;
(8)酸电解:对水洗后的钢丝采用硫酸溶液进行酸电解,硫酸浓度控制在230g/L范围内,电流密度控制在7A/dm 2范围内;
(9)水洗:将酸电解后的钢丝进行水洗,以去除钢丝表面因酸电解工序而残留的酸液;
(10)预处理电沉积:将水洗后的钢丝进行预处理电沉积,可溶性铜板作为阳极,生产成铜包钢线,电沉积液的成分为:25g/L CuCN、35g/L NaCN、18g/L NaOH、40g/L NaKC4H4.4H2O,温度控制40℃范围内,电流密度在2.5A/dm2范围内,持续时间为5分钟;
(11)水洗:将预处理电沉积后的铜包钢线进行水洗,以去除铜包钢线表面因预处理电沉积工序残留的溶液;
(12)厚处理电沉积:将水洗后的铜包钢线进行进一步的硫酸盐厚处理电沉积,电沉积液的成分为:80g/L H2SO4、220g/L CuSO4温度控制在40℃范围内,电流密度控制在3.0A/dm2范围内,持续时间为25min;
(13)水洗:将厚处理电沉积后的铜包钢线进行水洗,以去除表面残余电沉积液;
(14)抗氧化处理:将水洗后的铜包钢线用环保型抗氧化剂进行抗氧化处理,按照苯骈三氮唑∶水的重量比为0.3∶100配制,将水洗后的铜包钢线置于抗氧化溶液中进行抗氧化处理,温度为40℃,持续处理时间为4min;
(15)干燥:对抗氧化处理后的铜包钢线进行干燥处理;
(16)收线:采用宝塔形收线机复绕收线,要求排线呈现“宝塔”形,左右两边排线高度相差2.5cm;
(17)细拉:将收线后的铜包钢线置于高速拉丝机上进行拉细处理,所述铜包钢一次性拉拔至Φ0.253mm线径;
(18)回火:将钢线放入线管式回火炉进行高温回火处理,处理后的铜包钢线表面光亮无油污,成品铜包钢线技术指标为:抗拉强度(MPa) 1210,延伸率(%)1.8,铜含量(%)0.5。
实施例3:
一种过滤网用铜包钢线材的生产工艺,其包括以下步骤:
(1)选材:选择线径为Φ6.0mm的钢线母线材;
(2)脱壳:钢线母线材经脱壳机,将表面包覆的氧化层进行剥离;
(3)拉拔:将脱壳后的钢线母线材置于高速连续拉丝机上拉拔;
(4)盘装收线:将拉拔后的钢线进行盘装收线;
(5)高温回火:将钢线放入线管式回火炉进行高温热处理,热处理温度为800℃,保温时间控制在10小时,断电随炉冷却至450℃再开冷风机冷却至140℃出炉;
(6)酸洗:将热处理后的钢丝用质量浓度为10%的工业盐酸进行在线酸洗,去除因热处理而在钢丝表面生成的氧化层;
(7)水洗:将酸洗后的钢丝进行水洗,以去除钢丝表面因酸洗工序而残留的酸洗液;
(8)酸电解:对水洗后的钢丝采用硫酸溶液进行酸电解,硫酸浓度控制在240g/L范围内,电流密度控制在9A/dm 2范围内;
(9)水洗:将酸电解后的钢丝进行水洗,以去除钢丝表面因酸电解工序而残留的酸液;
(10)预处理电沉积:将水洗后的钢丝进行预处理电沉积,可溶性铜板作为阳极,生产成铜包钢线,电沉积液的成分为: 30g/L CuCN、40g/L NaCN、20g/L NaOH、43g/L NaKC4H4.4H2O,温度控制50℃范围内,电流密度在 3.0A/dm2范围内,持续时间为8分钟;
(11)水洗:将预处理电沉积后的铜包钢线进行水洗,以去除铜包钢线表面因预处理电沉积工序残留的溶液;
(12)厚处理电沉积:将水洗后的铜包钢线进行进一步的硫酸盐厚处理电沉积,电沉积液的成分为:100g/L H2SO4、170g/L CuSO4温度控制在50℃范围内,电流密度控制在3.5A/dm2范围内,持续时间为30min;
(13)水洗:将厚处理电沉积后的铜包钢线进行水洗,以去除表面残余电沉积液;
(14)抗氧化处理:将水洗后的铜包钢线用环保型抗氧化剂进行抗氧化处理,按照苯骈三氮唑∶水的重量比为0.4∶100配制,将水洗后的铜包钢线置于抗氧化溶液中进行抗氧化处理,温度为50℃,持续处理时间为5min;
(15)干燥:对抗氧化处理后的铜包钢线进行干燥处理;
(16)收线:采用宝塔形收线机复绕收线,要求排线呈现“宝塔”形,左右两边排线高度相差3cm;
(17)细拉:将收线后的铜包钢线置于高速拉丝机上进行拉细处理,所述铜包钢一次性拉拔至Φ0.284mm线径;
(18)回火:将钢线放入线管式回火炉进行高温回火处理,处理后的铜包钢线表面光亮无油污,成品铜包钢线技术指标为:抗拉强度(MPa) 1342,延伸率(%)2.5,铜含量(%)0.6。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种***用铜包钢信号线的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)选材:选择线径为Φ6.0mm的钢线母线材;
(2)脱壳:钢线母线材经脱壳机,将表面包覆的氧化层进行剥离;
(3)拉拔:将脱壳后的钢线母线材置于高速连续拉丝机上拉拔;
(4)盘装收线:将拉拔后的钢线进行盘装收线;
(5)高温回火:将钢线放入线管式回火炉进行高温热处理,热处理温度为780-800℃,保温时间控制在8-10小时,断电随炉冷却至450℃再开冷风机冷却至120-140℃出炉;
(6)酸洗:将热处理后的钢丝用质量浓度为6-10%的工业盐酸进行在线酸洗,去除因热处理而在钢丝表面生成的氧化层;
(7)水洗:将酸洗后的钢丝进行水洗,以去除钢丝表面因酸洗工序而残留的酸洗液;
(8)酸电解:对水洗后的钢丝采用硫酸溶液进行酸电解,硫酸浓度控制在200-250g/L范围内,电流密度控制在5-10A/dm 2范围内;
(9)水洗:将酸电解后的钢丝进行水洗,以去除钢丝表面因酸电解工序而残留的酸液;
(10)预处理电沉积:将水洗后的钢丝进行预处理电沉积,可溶性铜板作为阳极,生产成铜包钢线,电沉积液的成分为:20~30g/L CuCN、25~40g/L NaCN、15~20g/L NaOH、34~45g/L NaKC4H4 .4H2O,温度控制30-50℃范围内,电流密度在 1.0~3.2A/dm2范围内,持续时间为3-9分钟;
(11)水洗:将预处理电沉积后的铜包钢线进行水洗,以去除铜包钢线表面因预处理电沉积工序残留的溶液;
(12)厚处理电沉积:将水洗后的铜包钢线进行进一步的硫酸盐厚处理电沉积,电沉积液的成分为:60~110g/L H2SO4、160~280g/L CuSO4温度控制在30-55℃范围内,电流密度控制在2.5~3.5A/dm2范围内,持续时间为20-30min;
(13)水洗:将厚处理电沉积后的铜包钢线进行水洗,以去除表面残余电沉积液;
(14)抗氧化处理:将水洗后的铜包钢线用环保型抗氧化剂进行抗氧化处理,按照苯骈三氮唑∶水的重量比为0.2~0.4∶100配制,将水洗后的铜包钢线置于抗氧化溶液中进行抗氧化处理,温度为30~50℃,持续处理时间为2~6min;
(15)干燥:对抗氧化处理后的铜包钢线进行干燥处理;
(16)收线:对干燥处理后的铜包钢线进行复绕收线;
(17)细拉:将收线后的铜包钢线置于高速拉丝机上进行拉细处理,所述铜包钢一次性拉拔至Φ0.232-0.284mm线径;
(18)回火:将钢线放入线管式回火炉进行高温回火处理,处理后的铜包钢线表面光亮无油污,成品铜包钢线技术指标为:抗拉强度(MPa) 1025-1342,延伸率(%)1.3-2.5,铜含量(%)0.3-0.6。
2.根据权利要求1所述的***用铜包钢信号线的生产工艺,其特征在于,步骤(2)中所述的去氧化层处理的具体操作为:经过脱壳机,采用扭曲方法,将母线表面较厚的氧化层进行初步剥离。
3.根据权利要求1所述的***用铜包钢信号线的生产工艺,其特征在于,步骤(17)中所述的细拉为采用宝塔形收线机复绕收线,要求排线呈现“宝塔”形,左右两边排线高度相差2-3cm。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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