[发明专利]一种铜合金风能电缆材料的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及电缆，具体涉及一种铜合金风能电缆的热处理方法。

背景技术

风能电缆主要用于风力发电设备电力输出及控制、通信等配套，必须适用于气候条件较为恶劣的地区，能满足下述要求：(1)具有良好的耐低温和耐磨性，以及耐疲劳性、耐气候老化性、耐微生物性，对油品、化学品具有极好的耐腐蚀性；(2)抗扭转弯曲性能优异；(3)电缆适用环境温度范围宽，要求能达到-40℃-+50℃；此外对电缆弯曲半径也有严格要求。普通电缆是达不到上述要求。

中国专利曾公开了“一种风能电缆”(中国，公告号CN201298384Y，公告日2009年8月26日)，设导体、绝缘层和电缆护套，所述的导体为复合导体结构，即导体的内芯为退火铜线制成的束丝结构，外层是编织导体层，其结构为一层或数层套状镀锡铜丝编织层。其复合导体结构能够提高电缆的曲绕性能，满足风力发电设备长时间连续转动的要求；采用特殊的材料配方，使电缆的绝缘和电缆护套能够适应发电设备-40℃～+70℃的恶劣环境下运行要求，具有抗震、抗辐射、抗老化、抗高低温和耐油等性能，能满足风能发电的需要。

铜是人类发现和使用最早的金属之一。铜器的出现，在世界文明发展史上标志着石器时代的结束和青铜时代的开始。我国早在公元前两千年就大量生产，使用青铜。作为电线电缆导电线芯铜是最好的导电材料。

铜合金以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金，具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性。

作为合金，尤其用于电缆，其由于掺杂元素，需要经过热处理进一步提高其导电性和机械性能，而现有技术的热处理方法单一，且合金不同，其热处理方法也不同。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种适应面更广的风能电缆，该电缆具有较强的柔性、弹性、可恢复性、抗拉性、耐低温性，完全符合挠性可扭转风能电缆的性能要求。

本发明所制备铜合金风能电缆材料的热处理工艺，其特征在于：所述电缆材料的组合物按重量百分比的组分为：

稀土 0.2-0.7％

Mn   0.3-0.5％

Zr   0.1-0.15％

Ni   0.3-0.7％

余量是铜和不可避免的杂质，热处理工艺为铜合金电缆连续通过氮气保护气氛的热处理炉，通过速度为0.1-1.0m/s，热处理炉的温度为328℃-563℃，时间为1-2h；

经热处理结束的铝合金外包裹耐蚀的聚氯乙烯橡胶。

本发明的有益效果在于首先研制了一种新的铜合金电缆用材，Mn的加入，在本发明的热处理过程后，更好的与各晶格融合，造成能阻降低，提高电导性及机械性能；稀土的加入能够均质化晶体，提高电缆的柔性、弹性、可恢复性、抗拉性、耐低温性

具体实施方式

实施例一

稀土 0.2％

Mn   0.3％

Zr   0.1％

Ni   0.3％

余量是铜和不可避免的杂质，热处理工艺为铜合金电缆连续通过氮气保护气氛的热处理炉，通过速度为0.1m/s，热处理炉的温度为328℃℃，时间为2h。

实施例二

稀土 0.3％

Mn   0.35％

Zr   0.1％

Ni   0.5％

Al   0.2％

Fe   0.15％

余量是铜和不可避免的杂质，热处理工艺为铜合金电缆连续通过氮气保护气氛的热处理炉，通过速度为1.0m/s，热处理炉的温度为563℃，时间为1h。

实施例三

La   0.2％

Y    0.15％

Mn   0.4％

Zr   0.15％

Ni  0.3％

余量是铜和不可避免的杂质，热处理工艺为铜合金电缆连续通过氮气保护气氛的热处理炉，通过速度为0.5m/s，热处理炉的温度为475℃，时间为1.5h。

对本发明的电缆，经检测抗拉强度为800Mpa，平均导电率为70IACS，单向扭转50次，双向扭转20次。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细组成和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细组成和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细组成和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。