本發明涉及一種耐腐蝕電纜的制備方法,屬于電力電纜技術領域。
背景技術:
目前,隨著科學技術的發展,無論是工業還是人類的日常生活,均向著電氣化的方向發展,電纜則在工業以及電力領域中,其地位也在逐漸升高。電纜有電力電纜、控制電纜、補償電纜、屏蔽電纜、高溫電纜、計算機電纜、信號電纜、同軸電纜、耐火電纜、船用電纜、鋁合金電纜等等。電纜通常是由幾根或幾組導線每組至少兩根絞合而成的類似繩索的電纜,每組導線之間相互絕緣,并常圍繞著一根中心扭成,整個外面包有高度絕緣的覆蓋層,用來連接電路、電器等。
隨著近年來霧霾現象的出現,空氣環境的變差,無論高架電纜還是埋地電纜均受到一定的影響,空氣環境中的有害物質增多,高架電纜長時間的處在這樣的空氣中表面會出現一些被腐蝕斑跡,很大程度上的縮短了電纜的壽命,同時通過降雨的形成的污水,流入到地下,對埋地電纜有也一定的腐蝕性。所以電纜的耐腐蝕需要進一步加強。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是,針對現有技術不足,提出一種耐腐蝕性能好的耐腐蝕電纜的制備方法。
本發明為解決上述技術問題提出的技術方案是:一種耐腐蝕電纜的制備方法,包括以下步驟:
㈠配料:所述耐腐蝕電纜原料中各成分的質量百分比為:C:0.08-0.12%、Fe:3.25-4.56% 、Mn:1.42-1.73%、S:≤0.020%、P:≤0.030%、Cr:0.53-0.76%、Ni:3.35-3.63%、Zn:4.75-4.96%、Cu:6.95-7.46%、Mo:0.03-0.06%、Ti:0.47-0.69%、Pd:0.12-0.15%、Pt:0.01-0.03%、Au:0.01-0.02%、W:1.25-1.35%、Nd:0.03-0.06%、Ce:0.03-0.07%、Eu:0.01-0.04%、Lu: 0.02-0.03%,余量為Ag;
㈡熔煉:將耐腐蝕電纜原料加熱熔煉,具體如下:
a、按預定的耐腐蝕電纜中各成分的質量百分比將原料加入熔爐內,將熔爐內的溫度提高到1450攝氏度至1480攝氏度,原料被熔煉形成合金溶液;
b、將上一步得到的合金溶液進行冷卻,采用水冷以16-18℃/S的冷卻速率將合金溶液水冷至室溫;
c、將上一步冷卻后的合金在熔爐內進行二次熔煉,將熔爐內的溫度提高到1500攝氏度至1550攝氏度,合金被二次熔煉形成合金溶液;
d、向熔爐內依次加入球化劑和孕育劑,球化反應55s至75s,球化反應充分后,撒一層集渣劑,快速扒渣;
e、快速扒渣后,立即在合金溶液表面撒入膨脹珍珠巖粉,進行打渣,打渣完成后,形成合金溶液;
㈢將合金溶液進行連鑄連軋;
㈣拉絲:將連鑄連軋后的坯料拉絲;
㈤熱處理:采用淬火-回火-二次回火的熱處理工藝,具體熱處理工藝為:
淬火:將拉絲后的原料放入淬火爐進行淬火,淬火介質為真空淬火油,控制淬火溫度為800-950℃,淬火后冷到210-230℃時,取出空冷至室溫;
回火:將淬火后的原料放入回火爐進行回火,控制回火溫度為450-480℃,回火時間5-8分鐘,然后采用壓縮空氣或霧狀淬火液以12-15℃/S的冷卻速率將原料冷至330-350℃,然后空冷至室溫;
二次回火:將原料加熱至500-550℃回火25-40min后空冷至室溫;
㈥將原料絞合制成線芯,線芯外包裹絕緣層,絕緣層外表面電鍍鋅鎳合金鍍層,將兩根線芯絞合制為導體,將至少一根導體作為纜芯;
㈦將纜芯外部依次包裹屏蔽層和和外護套,纜芯、屏蔽層和和外護套之間均預留間隙,屏蔽層外包裹有鍍鋅鋼絲鎧裝層;所述的最外側外護套為阻燃無鹵耐腐蝕泥聚烯烴護套層;
㈧抽真空:將纜芯、屏蔽層和和外護套之間預留的間隙抽真空;
㈨在外護套的表面進行噴涂處理,具體為:
第一次噴涂:采用超音速電弧噴涂1Cr13涂層,1Cr13涂層噴涂厚度為30±10μm;
第二次噴涂:采用超音速電弧噴涂純鋁涂層,純鋁涂層噴涂厚度為80±20μm;
預氧化:噴涂結束后使用氧乙炔火焰對純鋁涂層表面預氧化,制得耐腐蝕電纜。
上述技術方案的改進是:所述步驟㈠中耐腐蝕電纜原料中各成分的質量百分比為:C:0.08%、Fe:3.26% 、Mn:1.43%、S:≤0.020%、P:≤0.030%、Cr:0.56%、Ni:3.37%、Zn:4.76%、Cu:6.95%、Mo:0.03%、Ti:0.49%、Pd:0.12%、Pt:0.02%、Au:0.01%、W:1.27%、Nd:0.04%、Ce:0.05%、Eu:0.02%、Lu: 0.02%,余量為Ag。
上述技術方案的改進是:所述步驟㈠中耐腐蝕電纜原料中各成分的質量百分比為C:0.12%、Fe:3.35% 、Mn:1.66%、S:≤0.020%、P:≤0.030%、Cr:0.76%、Ni:3.63%、Zn:4.96%、Cu:7.46%、Mo:0.06%、Ti:0.69%、Pd:0.15%、Pt:0.03%、Au:0.02%、W:1.35%、Nd:0.06%、Ce:0.07%、Eu:0.03%、Lu: 0.03%,余量為Ag。
本發明采用上述技術方案的有益效果是:
(1) 本發明的耐腐蝕電纜由于原料中含有Zn、Ni和W,加強了電纜的耐熱和耐腐蝕性能;
(2) 本發明的耐腐蝕電纜由于原料中含有Ti、Al和稀土元素,減輕了電纜的質量,增加了結構強度和耐腐蝕性能;
(3) 發明的耐腐蝕電纜由于在原料熔煉時進行了二次熔煉,再通過球化反應和打渣的配合,使得原料熔煉更加徹底,可以有效去除原料中的雜質,提高了產品質量;
(4)本發明通過對原料進行的熱處理工藝,能夠修復拉絲后的原料由于橫向與縱向凹陷造成的表面裂紋,通過淬火-回火-二次回火的工藝,能夠使原料表面層產生與工作應力相反的殘余應力,受載時可抵消部分工作應力,增加了原料的強度,大大延長了使用壽命;
(5)本發明的耐腐蝕電纜的制備方法,別是其中的配料、熱處理和抽真空工藝,使得電纜的耐熱耐腐蝕和結構強度都大大提升,保證了電纜在各種環境下正常工作,并且延長了電纜使用壽命;
(6)本發明的耐腐蝕電纜的制備方法,在外護套的表面進行噴涂1Cr13涂層和純鋁涂層,通過1Cr13涂層和純鋁涂層的配合,并對純鋁涂層進行預氧化,大大提高了彈簧的耐腐蝕性能,延長了耐腐蝕電纜的使用壽命。
具體實施方式
實施例1
本實施例的耐腐蝕電纜的制備方法,包括以下步驟:
㈠配料:所述耐腐蝕電纜原料中各成分的質量百分比為:C:0.08%、Fe:3.26% 、Mn:1.43%、S:≤0.020%、P:≤0.030%、Cr:0.56%、Ni:3.37%、Zn:4.76%、Cu:6.95%、Mo:0.03%、Ti:0.49%、Pd:0.12%、Pt:0.02%、Au:0.01%、W:1.27%、Nd:0.04%、Ce:0.05%、Eu:0.02%、Lu: 0.02%,余量為Ag;
㈡熔煉:將耐腐蝕電纜原料加熱熔煉,具體如下:
a、按預定的耐腐蝕電纜中各成分的質量百分比將原料加入熔爐內,將熔爐內的溫度提高到1450攝氏度至1480攝氏度,原料被熔煉形成合金溶液;
b、將上一步得到的合金溶液進行冷卻,采用水冷以16-18℃/S的冷卻速率將合金溶液水冷至室溫;
c、將上一步冷卻后的合金在熔爐內進行二次熔煉,將熔爐內的溫度提高到1500攝氏度,合金被二次熔煉形成合金溶液;
d、向熔爐內依次加入球化劑和孕育劑,球化反應55s,球化反應充分后,撒一層集渣劑,快速扒渣;
e、快速扒渣后,立即在合金溶液表面撒入膨脹珍珠巖粉,進行打渣,打渣完成后,形成合金溶液;
㈢將合金溶液進行連鑄連軋;
㈣拉絲:將連鑄連軋后的坯料拉絲;
㈤熱處理:采用淬火-回火-二次回火的熱處理工藝,具體熱處理工藝為:
淬火:將拉絲后的原料放入淬火爐進行淬火,淬火介質為真空淬火油,控制淬火溫度為850℃,淬火后冷到210℃時,取出空冷至室溫;
回火:將淬火后的原料放入回火爐進行回火,控制回火溫度為450℃,回火時間6分鐘,然后采用壓縮空氣或霧狀淬火液以13℃/S的冷卻速率將原料冷至330℃,然后空冷至室溫;
二次回火:將原料加熱至500℃回火25min后空冷至室溫;
㈥將原料絞合制成線芯,線芯外包裹絕緣層,絕緣層外表面電鍍鋅鎳合金鍍層,將兩根線芯絞合制為導體,將至少一根導體作為纜芯;
㈦將纜芯外部依次包裹屏蔽層和和外護套,纜芯、屏蔽層和和外護套之間均預留間隙,屏蔽層外包裹有鍍鋅鋼絲鎧裝層;所述的最外側外護套為阻燃無鹵耐腐蝕泥聚烯烴護套層;
㈧抽真空:將纜芯、屏蔽層和和外護套之間預留的間隙抽真空;
㈨在外護套的表面進行噴涂處理,具體為:
第一次噴涂:采用超音速電弧噴涂1Cr13涂層,1Cr13涂層噴涂厚度為30±10μm;
第二次噴涂:采用超音速電弧噴涂純鋁涂層,純鋁涂層噴涂厚度為80±20μm;
預氧化:噴涂結束后使用氧乙炔火焰對純鋁涂層表面預氧化,制得耐腐蝕電纜。
實施例2
本實施例的耐腐蝕電纜的制備方法,包括以下步驟:
㈠配料:所述耐腐蝕電纜原料中各成分的質量百分比為:C:0.12%、Fe:3.35% 、Mn:1.66%、S:≤0.020%、P:≤0.030%、Cr:0.76%、Ni:3.63%、Zn:4.96%、Cu:7.46%、Mo:0.06%、Ti:0.69%、Pd:0.15%、Pt:0.03%、Au:0.02%、W:1.35%、Nd:0.06%、Ce:0.07%、Eu:0.03%、Lu: 0.03%,余量為Ag;
㈡熔煉:將耐腐蝕電纜原料加熱熔煉,具體如下:
a、按預定的耐腐蝕電纜中各成分的質量百分比將原料加入熔爐內,將熔爐內的溫度提高到1480攝氏度,原料被熔煉形成合金溶液;
b、將上一步得到的合金溶液進行冷卻,采用水冷以16-18℃/S的冷卻速率將合金溶液水冷至室溫;
c、將上一步冷卻后的合金在熔爐內進行二次熔煉,將熔爐內的溫度提高到1550攝氏度,合金被二次熔煉形成合金溶液;
d、向熔爐內依次加入球化劑和孕育劑,球化反應75s,球化反應充分后,撒一層集渣劑,快速扒渣;
e、快速扒渣后,立即在合金溶液表面撒入膨脹珍珠巖粉,進行打渣,打渣完成后,形成合金溶液;
㈢將合金溶液進行連鑄連軋;
㈣拉絲:將連鑄連軋后的坯料拉絲;
㈤熱處理:采用淬火-回火-二次回火的熱處理工藝,具體熱處理工藝為:
淬火:將拉絲后的原料放入淬火爐進行淬火,淬火介質為真空淬火油,控制淬火溫度為950℃,淬火后冷到230℃時,取出空冷至室溫;
回火:將淬火后的原料放入回火爐進行回火,控制回火溫度為480℃,回火時間8分鐘,然后采用壓縮空氣或霧狀淬火液以15℃/S的冷卻速率將原料冷至350℃,然后空冷至室溫;
二次回火:將原料加熱至550℃回火40min后空冷至室溫;
㈥將原料絞合制成線芯,線芯外包裹絕緣層,絕緣層外表面電鍍鋅鎳合金鍍層,將兩根線芯絞合制為導體,將至少一根導體作為纜芯;
㈦將纜芯外部依次包裹屏蔽層和和外護套,纜芯、屏蔽層和和外護套之間均預留間隙,屏蔽層外包裹有鍍鋅鋼絲鎧裝層;所述的最外側外護套為阻燃無鹵耐腐蝕泥聚烯烴護套層;
㈧抽真空:將纜芯、屏蔽層和和外護套之間預留的間隙抽真空;
㈨在外護套的表面進行噴涂處理,具體為:
第一次噴涂:采用超音速電弧噴涂1Cr13涂層,1Cr13涂層噴涂厚度為30±10μm;
第二次噴涂:采用超音速電弧噴涂純鋁涂層,純鋁涂層噴涂厚度為80±20μm;
預氧化:噴涂結束后使用氧乙炔火焰對純鋁涂層表面預氧化,制得耐腐蝕電纜。
本發明不局限于上述實施例。凡采用等同替換形成的技術方案,均落在本發明要求的保護范圍。