[发明专利]一种锌基合金铜接地棒及其制造工艺

说明书

技术领域

 本发明属于防雷装置技术领域，尤其与一种锌基合金铜接地棒的制造工艺有关。 

背景技术

接地棒是一种防雷装置，能将强电流引入地下，起到防雷保护作用。为提高导电性能和降低成本，现有接地棒多采用钢芯表面包覆铜的结构。接地棒使用时一般埋入地下，铜层容易受到腐蚀。铜在钢芯表面的包覆采用电镀和机械挤压的方法，铜层在钢芯表面的结合力不高，影响导电效果，也容易脱落，影响使用寿命。 

发明内容

本发明的目的旨在解决现有铜包钢结构的接地棒防腐能力不高、铜层与钢芯表面结合力不高的问题，提供一种能提高接地棒防腐性能和包覆金属层结合力的锌基合金铜接地棒及其制造方法。 

为此，本发明采用以下技术方案：一种锌基合金铜接地棒，包括长钢芯，其特征是，所述钢芯的表面铸覆有一层铜，铜层与钢表面原子互渗形成铜与钢合金层；铜层外表面铸覆一层锌，锌层与铜层之间原子互渗形成锌与铜合金层。 

一种前述锌基合金铜接地棒的制造方法，其特征是，第一步进行铜包钢半成品制造，首先将作为钢芯的一定长度的钢筋使用滚轮调直机旋转调直，然后将调直后的钢筋用搓丝机去氧化皮，再将去氧化皮后的钢筋工件采用间歇性前进送料的方式送入预热烘道，烘道内温度控制在130～250℃之间，使钢筋达到预热温度，经预热的钢筋送入盛有铜液的1号熔化炉内与铜液结合，覆盖有铜液的钢筋进入结晶器的成形内孔，实现分时前进、同时结晶、逐段冷却，成形内孔中的铜具有液态、半凝固态和凝固态，使铜层与钢芯原子互渗式结合包覆，形成内芯为钢筋、外包层为铜的铜包钢半成品；第二步进行铸锌成品制造，将铜包钢半成品使用滚轮调自机调直，将调直的铜包钢半成品工件采用间歇性前进的方式送入预热烘道，烘道内温度控制在80～180℃之间，使铜包钢半成品达到预热温度，经预热的铜包钢半成品送入盛有锌液的2号熔化炉内与锌液结合，覆盖有锌液的钢包钢半成品进入结晶器的成形内孔，实现间隙前进、分时进孔、逐段结晶，成形内孔中的锌具有液态、半凝固态和凝固态，锌层与铜层原子互渗式结合包覆，形成内芯为钢筋、外包层从内向外依次为铜层、锌层的成品。 

作为上述制造方法的补充和完善，本发明还包括以下技术特征。 

所述铜包钢半成品制造和铸锌成品制造两个步骤中，各自的结晶器的成形内孔都设置在石墨模具中，成形内孔直接承接于熔化炉出口，由于石墨耐高温，并且不易与高温金属反应，能保证成形内孔的精度，提高产品制造质量。 

所述铜包钢半成品制造制造步骤中，成形内孔孔径等于钢筋直径与铜层厚度两倍之和；所述铸锌成品制造步骤中，成形内孔孔径等于铜包钢半成品直径与锌层厚度两倍之和。 

所述铜包钢半成品制造步骤中，送料频率为60次/分钟，每次前进距离为7㎜，每次前进速度为0.8～1米/分钟；所述铸锌成品制造步骤中，送料频率为30次/分钟，每次前进距离为7㎜，每次前进速度为0.8～1米/分钟。 

所述铜包钢半成品制造和铸锌成品制造两个步骤中，在进入熔化炉前，在工件上滴覆助镀液，进行协助原子互渗结晶铸造，提高两金属层的结合力。 

使用本发明可以达到以下有益效果：通过在预热金属工件表面进行间歇前进式连续铸覆铜和锌，实现间隙前进、分时进孔、逐段结晶，成形内孔中的铸覆金属液具有液态、半凝固态和凝固态，实现了两金属层之间原子互渗式冶金学强力结合，提高了接地棒的导电性、防腐性和使用寿命。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。 

图2为图1中a处局部放大图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。 

如图1～图2所示，一种锌基合金铜接地棒，包括长钢芯1，钢芯1的表面铸覆有一层铜，铜层2与钢表面原子互渗形成铜与钢合金层4；铜层外表面铸覆一层锌，锌层3与铜层之间原子互渗形成锌与铜合金层5。 

一种锌基合金铜接地棒的制造方法，第一步进行铜包钢半成品制造，首先将作为钢芯1的一定长度的钢筋使用滚轮调直机旋转调直，然后将调直后的钢筋用搓丝机去氧化皮，再将去氧化皮后的钢筋工件滴覆助镀液，进行协助原子互渗结晶铸造，然后采用间歇性前进送料的方式送入预热烘道，送料频率为60次/分钟，每次前进距离为7㎜，每次前进速度为0.8～1米/分钟，烘道内温度控制在130～250℃之间，使钢筋达到预热温度，经预热的钢筋送入盛有铜液的1号熔化炉内与铜液结合，覆盖有铜液的钢筋进入结晶器的成形内孔，实现分时前进、同时结晶、逐段冷却，成形内孔中的铜具有液态、半凝固态和凝固态，成形内孔孔径等于钢筋直径与铜层2厚度两倍之和，使铜层2与钢芯原子互渗式结合包覆，形成内芯为钢筋、外包层为铜的铜包钢半成品；第二步进行铸锌成品制造，将铜包钢半成品使用滚轮调自机调直，将调直的铜包钢半成品工件上滴覆助镀液，进行协助原子互渗结晶铸造，然后采用间歇性前进的方式送入预热烘道，送料频率为30次/分钟，每次前进距离为7㎜，每次前进速度为0.8～1米/分钟，烘道内温度控制在80～180℃之间，使铜包钢半成品达到预热温度，经预热的铜包钢半成品送入盛有锌液的2号熔化炉内与锌液结合，覆盖有锌液的钢包钢半成品进入结晶器的成形内孔，成形内孔孔径等于铜包钢半成品直径与锌层3厚度两倍之和，实现间隙前进、分时进孔、逐段结晶，成形内孔中的锌具有液态、半凝固态和凝固态，锌层3与铜层2原子互渗式结合包覆，形成内芯为钢筋、外包层从内向外依次为铜层2、锌层3的成品，铜包钢半成品制造和铸锌成品制造两个步骤中，各自的结晶器的成形内孔都设置在石墨模具中，成形内孔直接承接于熔化炉出口。