CN113560358A - 一种包覆铜包钢的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包覆铜包钢的生产方法，生产过程为：将盘条经清洗、干燥、包覆焊后制成包覆铜包钢盘条，再经拉拔、退火、表面钝化及收线工序制成包覆铜包钢成品；其中拉拔工序采用连续拉拔方式，将直径为

的包覆铜包钢盘条直拉至直径为

Description

一种包覆铜包钢的生产方法

技术领域

本发明涉及包覆铜包钢线生产技术领域，尤其涉及一种用

规格盘条生产包覆铜包钢的方法。

背景技术

铜包钢是铜包着钢丝，也就是钢丝***包裹铜层的复合线材。在通讯电讯领域中，铜包钢线融合了钢的抗拉强度及韧性(为纯铜线的2倍)、铜的导电性能及高频特性，且质量轻(比纯铜线轻12％)，无蠕变，经受得起风雪冰苞的袭击，经得起大跨度、盐雾和易腐蚀环境，能够减少传输信息的畸变、失真，提高了传输质量，同时还具有节约铜材、降低成本等优点，是纯铜线产品的理想替代品。铜包钢线广泛应用于平行双芯电话用户通信的芯线、各种电子元器件的接插件、军用被复线芯线、电力传输和电话线路的架空线、电气化铁路及电气化轻轨接触网架空线、电力电缆的编织屏蔽线、铜包钢铰线承力索及吊弦、电力工业接地棒等。

近年来，随着通讯行业、电子信息行业不断发展，铜包钢线产品的应用领域不断扩展，同时对产品的性能提出了更高的要求。包覆铜包钢主要应用在同轴电缆、安防线等高精端、高电导率领域，常规铜包钢丝的生产工艺为：盘条—拉拔—退火—镀铜—成品铜包钢丝。而包覆铜包钢采用导电钢盘条—包覆铜—拉拔的工艺生产，为保证盘条拉拔性能和使用性能，对盘条各项指标均提出了极严格的要求，生产过程控制难度非常大。

授权公告号为CN102268595B的中国发明专利公开了一种“铜包钢用钢及其生产方法”其只涉及铜包钢盘条的生产方法，不涉及包覆铜包钢的生产过程；公开号为CN109433835A的中国专利申请公开了“一种大规格绞线电镀铜包钢丝的生产方法”，其与本发明所述包覆铜包钢的生产工艺完全不同，且未涉及盘条的生产工艺；公开号为CN109396200A的中国专利申请公开了“一种包覆铜包钢用大规格钢丝前处理的生产工艺”，其只涉及采用导电钢盘条作为原材料生产包覆铜钢丝的前处理工艺，不涉及包覆铜及后续的包覆铜包钢的生产工艺；授权公告号为CN103531301B的中国发明专利公开了“一种采用焊接包覆法生产软态铜包钢线的工艺”，公开号为CN109290388A的中国专利申请公开了“一种铜包钢导线连续包覆轧制生产工艺”，均采用预拉拔+包覆铜+(轧制)+拉拔工艺生产包覆铜包钢，且中间需要两次以上退火处理，工序复杂，增加了生产成本。

发明内容

本发明提供了一种包覆铜包钢的生产方法，采用导电钢盘条为原料直接包覆铜，然后拉拔为成品规格钢丝，通过控制盘条的组织性能均匀性、拉拔性及导电率，满足包覆铜包钢的各项指标要求，而且只需进行一次退火，省去了预拉拔工序，实现了工序减量化，节能降耗，降低了加工成本。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种包覆铜包钢的生产方法，生产过程为：将盘条经清洗、干燥、包覆焊后制成包覆铜包钢盘条，再经拉拔、退火、表面钝化及收线工序制成包覆铜包钢成品；其中拉拔工序采用连续拉拔方式，将直径为

的包覆铜包钢盘条直拉至直径为

然后进行一次退火，再拉拔至成品直径；拉拔首道次采用25％以上的大压缩比进行拉拔，后续道次单道次的压缩比为15％～20％；退火工艺具体为：加热温度840±10℃，加热时间2h以上，保温4h以上后，随炉冷却。

所述盘条的化学成分及其质量百分含量为：C≤0.010％，Si≤0.010％，Mn≤0.20％，P≤0.015％，S≤0.015％，Al≤0.015％，N≤0.0050％，余量为Fe和不可避免的杂质。

所述盘条的生产过程为：

1)经冶炼、连铸后的板坯切割成方坯；

2)加热至1050～1150℃，表面除鳞，除鳞压力20MPa以上；

3)轧制；入精轧时的温度为840℃～940℃；吐丝温度控制在860℃～930℃；

4)盘条冷却：吐丝后的盘条在风冷辊道上进行冷却，保温罩关闭，风机关闭，辊道速度0.2～0.4m/s；

盘条的尺寸精度要求C级以上，直径偏差在±0.25mm之内，不圆度≤0.24mm；盘条的抗拉强度≤300MPa，晶粒度为6级以上。

一种包覆铜包钢的生产方法，所述清洗包括酸洗、水洗2道工序。

所述包覆焊工序具体为：对盘条进行打磨，同时清洁铜带；在室温下，用包覆机将铜带卷曲后包覆在盘条外层，然后再将铜带的开口端进行焊接，制成包覆铜包钢盘条；所述铜带的厚度为1～1.5mm，纯度为99.99％以上。

所述包覆铜包钢成品的导电率为25％～45％。

所述包覆铜包钢成品的直径为

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)目前常规的包覆铜包钢生产时，普遍采用的是：原料预拉拔+包覆铜+拉拔的生产工艺，中间需要进行两次以上退火；本发明采用导电钢盘条为原料，通过严格控制盘条尺寸精度，省去了包覆铜前的预拉拔工序，盘条可直接包覆铜；

2)中间只进行一次退火，实现工序减量化，并降低了生产加工成本；

3)采用冷工艺包覆，减少了退火道次，省却了预拉拔工序，流程更简练，作业效率更高，实现了提高产能、节能降耗的目的；

4)与镀铜生产工艺相比，包覆铜工艺更加环保，铜带厚度均匀致使产品质量及导电率更加稳定，减少了镀铜工艺钢丝镀铜层不均问题；

5)采用本发明所述方法生产的包覆铜包钢，组织性能均匀性好、钢丝拉拔性能好、导电率优良，满足了包覆铜包钢的各项指标要求。

具体实施方式

本发明所述一种包覆铜包钢的生产方法，生产过程为：将盘条经清洗、干燥、包覆焊后制成包覆铜包钢盘条，再经拉拔、退火、表面钝化及收线工序制成包覆铜包钢成品；其中拉拔工序采用连续拉拔方式，将直径为

的包覆铜包钢盘条直拉至直径为

然后进行一次退火，再拉拔至成品直径；拉拔首道次采用25％以上的大压缩比进行拉拔，后续道次单道次的压缩比为15％～20％；退火工艺具体为：加热温度840±10℃，加热时间2h以上，保温4h以上后，随炉冷却。

所述盘条的化学成分及其质量百分含量为：C≤0.010％，Si≤0.010％，Mn≤0.20％，P≤0.015％，S≤0.015％，Al≤0.015％，N≤0.0050％，余量为Fe和不可避免的杂质。

所述盘条的生产过程为：

1)经冶炼、连铸后的板坯切割成方坯；

2)加热至1050～1150℃，表面除鳞，除鳞压力20MPa以上；

3)轧制；入精轧时的温度为840℃～940℃；吐丝温度控制在860℃～930℃；

4)盘条冷却：吐丝后的盘条在风冷辊道上进行冷却，保温罩关闭，风机关闭，辊道速度0.2～0.4m/s；

盘条的尺寸精度要求C级以上，直径偏差在±0.25mm之内，不圆度≤0.24mm；盘条的抗拉强度≤300MPa，晶粒度为6级以上。

一种包覆铜包钢的生产方法，所述清洗包括酸洗、水洗2道工序。

所述包覆焊工序具体为：对盘条进行打磨，同时清洁铜带；在室温下，用包覆机将铜带卷曲后包覆在盘条外层，然后再将铜带的开口端进行焊接，制成包覆铜包钢盘条；所述铜带的厚度为1～1.5mm，纯度为99.99％以上。

所述包覆铜包钢成品的导电率为25％～45％。

所述包覆铜包钢成品的直径为

本发明是一种包覆铜包钢的生产方法，与采用电镀工艺生产铜包钢丝相比，采用包覆铜工艺更加环保，并且能生产高电导率产品，同时铜带厚度更加均匀，产品质量及导电率更加稳定，解决了镀铜工艺所生产铜包钢丝存在的镀铜层厚度不均的问题。与传统的包覆工艺相比，本发明所述包覆工艺采用冷工艺包覆，更加节能降耗。另外，本发明采用包覆铜+拉拔工艺生产，通过控制盘条尺寸精度省去包覆铜前的预拉拔工序，拉拔道次更少，作业更简练，提高了作业效率，提高了产能，同时了节能降耗。

本发明实现了工艺减量化，与其他常规包覆铜工艺相比，中间只进行一次退火，节省了1次退火工序，降低了加工成本。

按照本发明所述方法生产的包覆铜包钢的导电率为25％～45％，能够很好地满足产品的使用要求。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

【实施例1】

本实施例中，用于生产包覆铜包钢的盘条直径规格为

盘条生产工艺：将连铸板坯切割成方坯，线材加热温度为1100℃，除鳞压力20MPa，入精轧温度850℃，吐丝温度890℃，吐丝后盘条在风冷辊道上进行冷却，保温罩及风机全部关闭，辊道速度为0.2m/s。

包覆铜包钢生产工艺：

1)酸洗，除去盘条表面的氧化铁皮；

2)水洗，除去上道工序盘条表面酸液；

3)烘干，除去盘条表面残留水，为下道包覆铜工序做准备；

4)包覆焊接工艺；对盘条进行打磨，同时清洁铜带，清除盘条与铜带表面油污和灰尘，增加盘条与铜带间结合力；在室温下，用包覆机将铜带卷曲包覆在盘条外层，然后再将铜带的开口端进行焊接，制成包覆铜包钢盘条，所用的铜带厚度为1mm，纯度为99.99％；

5)采用连续拉拔方式，将直径为

的包覆铜包钢盘条拉至

规格，中间进行一次退火处理，退火时加热温度为830℃，加热时间为2h，保温时间为4h，然后随炉冷却。

拉拔首道次采用25％的大压缩比进行拉拔，以便起到较好的包覆效果，后续各道次均采用单道次15％～20％的中压缩比进行拉拔；

6)表面钝化处理；将拉拔完成的钢丝进行表面钝化处理，防止钢丝表面氧化；

7)收线；将钢丝收线包装。

本实施例所生产的盘条抗拉强度为280MPa，断面收缩率为90％，盘条导电率为16.6％，盘条晶粒度6.5级。所生产的包覆铜包钢的导电率为35％，很好的满足了用户对包覆铜包钢的技术要求。

【实施例2】

本实施例中，用于生产包覆铜包钢的盘条直径规格为

盘条生产工艺：将连铸板坯切割成方坯，线材加热温度为1080℃，除鳞压力21MPa，入精轧温度900℃，吐丝温度900℃，吐丝后盘条在风冷辊道上进行冷却，保温罩及风机全部关闭，辊道速度为0.3m/s。

包覆铜包钢生产工艺：

1)酸洗，除去盘条表面的氧化铁皮；

2)水洗，除去上道工序盘条表面酸液；

3)烘干，除去盘条表面残留水，为下道包覆铜工序做准备；

4)包覆焊接工艺；对盘条进行打磨，同时清洁铜带，清除盘条与铜带表面油污和灰尘，增加盘条与铜带间结合力；在室温下，用包覆机将铜带卷曲包覆在盘条外层，然后再将铜带的开口端进行焊接，制成包覆铜包钢盘条，所用的铜带厚度为1.5mm，纯度为99.99％；

5)采用连续拉拔方式，将直径为

的包覆铜包钢盘条拉至

规格，中间进行一次退火处理，退火时加热温度为850℃，加热时间为2h，保温时间为4h，然后随炉冷却。

拉拔首道次采用25％的大压缩比进行拉拔，以便起到较好的包覆效果，后续各道次均采用单道次15％～20％的中压缩比进行拉拔；

6)表面钝化处理；将拉拔完成的钢丝进行表面钝化处理，防止钢丝表面氧化；

7)收线；将钢丝收线包装。

本实施例所生产的盘条抗拉强度为285MPa，断面收缩率为92％，盘条导电率为16.8％，盘条晶粒度6级。所生产的包覆铜包钢的导电率为38％，很好的满足了用户对包覆铜包钢的技术要求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种包覆铜包钢的生产方法，其特征在于，生产过程为：将盘条经清洗、干燥、包覆焊后制成包覆铜包钢盘条，再经拉拔、退火、表面钝化及收线工序制成包覆铜包钢成品；其中拉拔工序采用连续拉拔方式，将直径为

的包覆铜包钢盘条直拉至直径为

然后进行一次退火，再拉拔至成品直径；拉拔首道次采用25％以上的大压缩比进行拉拔，后续道次单道次的压缩比为15％～20％；退火工艺具体为：加热温度840±10℃，加热时间2h以上，保温4h以上后，随炉冷却。

2.根据权利要求1所述的一种包覆铜包钢的生产方法，其特征在于，所述盘条的化学成分及其质量百分含量为：C≤0.010％，Si≤0.010％，Mn≤0.20％，P≤0.015％，S≤0.015％，Al≤0.015％，N≤0.0050％，余量为Fe和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的一种包覆铜包钢的生产方法，其特征在于，所述盘条的生产过程为：

1)经冶炼、连铸后的板坯切割成方坯；

2)加热至1050～1150℃，表面除鳞，除鳞压力20MPa以上；

3)轧制；入精轧时的温度为840℃～940℃；吐丝温度控制在860℃～930℃；

4)盘条冷却：吐丝后的盘条在风冷辊道上进行冷却，保温罩关闭，风机关闭，辊道速度0.2～0.4m/s；

盘条的尺寸精度要求C级以上，直径偏差在±0.25mm之内，不圆度≤0.24mm；盘条的抗拉强度≤300MPa，晶粒度为6级以上。

4.根据权利要求1所述的一种包覆铜包钢的生产方法，其特征在于，所述清洗包括酸洗、水洗2道工序。

5.根据权利要求1所述的一种包覆铜包钢的生产方法，其特征在于，包覆焊工序具体为：对盘条进行打磨，同时清洁铜带；在室温下，用包覆机将铜带卷曲后包覆在盘条外层，然后再将铜带的开口端进行焊接，制成包覆铜包钢盘条；所述铜带的厚度为1～1.5mm，纯度为99.99％以上。

6.根据权利要求1所述的一种包覆铜包钢的生产方法，其特征在于，所述包覆铜包钢成品的导电率为25％～45％。

7.根据权利要求1所述的一种包覆铜包钢的生产方法，其特征在于，所述包覆铜包钢成品的直径为