[发明专利]一种稀土锌铝合金镀层钢绞线及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电线电缆技术领域，具体涉及一种稀土锌铝合金镀层钢绞线及其制备方法。

背景技术

据有关部门统计，随着我国工业化进程的不断推进，用于电网线路的钢丝和架空地线（钢绞线）的用量不断增加。而在工业大气中铝导线的设计寿命为三十年，铁塔等附属设备经过检修、维护、也可达到三十年左右，但目前用于导线的镀锌钢绞线（架空地线）的寿命只有十年左右。同时，钢芯铝绞线用镀锌钢丝也很难保证有三十年的寿命。因而在导线三十年的使用期限内，特别是超高压（35 KV～220KV）、大跨越线路多铺设在山区，路途遥远，条件更加恶劣，镀锌钢绞线就需要更换两次以上。这样不仅花钱多，而且更换导线所需的时间及随之带来的对工程项目影响及资源费用的浪费十分惊人。因此，如何提高电网线路用钢丝、钢绞线防腐蚀性能和使用寿命就成为急需解决的关键问题。

如申请号为201310515974.9的中国专利公开了一种大跨越铝包钢绞线的生产方法，包括如下步骤：钢盘条弯曲剥壳；强制涂敷拉拔；钢丝表面处理；钢丝超声波清洗；钢丝感应加热；铝杆表面预处理；短槽距连续挤压；双金属快速同步变形；铝包钢线复绕；铝包钢绞线。虽然上述专利通过采用连续短槽距连续挤压工艺和双金属快速同步变形技术，较之传统的铝包钢芯铝绞线相比，其制备的产品具有耐腐蚀性能好，使用寿命长，强度高的特点，但其制造工艺繁琐，走线速度较慢，且成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的稀土锌铝合金镀层钢绞线，解决现有钢绞线耐腐蚀性能不佳，使用寿命短的问题，同时具有镀层光滑，生产无污染，表面质量稳定等优点。

本发明的另一个目的在于提供一种稀土锌铝合金镀层钢绞线的制备方法，解决现有钢绞线制造工艺复杂，走线速度较慢，成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种稀土锌铝合金镀层钢绞线，由位于中心位置的钢丝以及包覆在钢丝表面的镀层组成，该产品可广泛适用于高压和超高压输电线路和架空地线。

上述稀土锌铝合金镀层钢绞线的制备方法，包括以下步骤：

1）钢盘条弯曲剥壳：将附着在钢盘条上的氧化皮通过剥壳机的弯曲导轮及钢丝轮刷剥离，得到钢丝。

2）强制涂敷拉拔：采用无酸拉拔压力装置，当钢丝进入压力模腔时，钢丝运动会不断把外面的拉丝粉带入模腔，模腔中的压力不断增加，当压力达到工艺要求时，多余的拉丝粉从泄漏孔溢出，保证了恒定压力要求，可使得拉丝粉均匀的涂覆在钢丝表面。

3）热处理：将钢丝通过热处理炉加热，以得到表面洁净的半成品；优选的，热处理温度为500～650℃。

4）超声波清洗：利用超声波清洗槽对加热后的钢丝表面进行清洗。

5）粘助镀剂溶剂：将钢丝以8～15m/min的速度进入助镀剂溶液中，助镀温度为650～700℃，助镀时间为5～10 s；进一步的，所述助镀剂为熔盐助镀剂或水溶液助镀剂。

6）干燥处理：将钢丝表面残留的助镀剂烘干；优选的，烘干温度为40～60℃，烘干时间为5～10s。

7）热浸镀：在盛有温度为450～470℃稀土合金涂层液的镀锌锅中加入适量合金锌锭，并保证镀锌锅内铝含量按质量分数计，保持在11.0%～15.0%之间，接着将钢丝浸入镀锌锅中，通过多金属快速同步变形，使得钢丝表面生成一镀层。优选的，该镀层厚度为10～25nm。具体的，稀土合金涂层液的温度可随钢丝直径做相应调整，钢丝直径小，温度可适度降低；钢丝直径大，温度则适度提高。

所述稀土合金涂层液，由以下成分组成：KCL：150～250g/L，ZnCL₂：230～280g/L，ReCL₃：230～250g/L，NH₄F：30～40g/L。

所述合金锌锭以质量百分比计，由下述成分组成：铝：11.0%~15.0%，镧+铈：0.02% ~ 0.09%，铁：0.075%以下，硅：0.015%以下，铅：0.005%以下，其他不可避免的杂质：0.03%以下，剩余为锌。

8）冷却：将工件冷却至室温后进行收线。具体的，可以通过风冷、水冷或者两者相结合的方式进行操作。

为了避免钢丝镀层表面出现“橘皮皱纹”的不光滑状态，在上述步骤8）之前先将经热浸镀处理的钢绞线用氮气预热，其预热温度为310～350℃；在氮气预热过程中，喷气嘴与钢丝的夹角为45°。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：