[发明专利]一种电缆用铜导体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电工用铜技术领域，尤其涉及一种电缆用铜导体及其制备方法。

背景技术

铜导线被广泛应用于尖端数字通讯设备、高保真导线和音圈线、超高磁场用水冷铜导线及接插件用铜合金导线等领域。现有技术中，在工业上制造电线用铜线的场合，一般是采用连铸压延的方式制作坯体，其中比较典型的方式是上引连铸法。上引连铸法作为本领域技术人员已知的方法，得到广泛应用并取得了丰富的产业成果。目前，在使用上引连铸法制作坯体过程中，容易在坯体表面产生铸造缺陷，典型的有异物和裂纹，坯体的表面缺陷，在后续拉拔变形过程中易被放大而导致断线或表层不平整等问题。现有技术中，为了解决铸造缺陷带来的问题，通常采用的技术手段是对坯体进行表层剥离，这导致材料的浪费以及工艺连续性容易被打断。因而，对现有的电缆用铜导体制备工艺进行研究、调整及优化，成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种电缆用铜导体及其制备方法。

本发明提出的一种电缆用铜导体的制备方法，包括如下步骤：

S1、将铜料加入熔炼炉内熔化，并在熔融状态的铜溶液表面覆盖木炭层，将变质剂由石墨包裹并投入铜液中，其中，木炭层的木炭粒度为20-30mm，木炭厚度为150±20mm；

S2、将熔化炉内溶液经引流槽移至保温炉中，引流槽靠近熔化炉一侧设置有陶瓷过滤板，保温炉中温度为1170±10℃；

S3：将中空结晶器直接伸入保温炉的铜液内，中空结晶器采用水隔套冷却，铜液在中空结晶器内凝结成固体，固体上端用牵伸机构牵伸制作成坯杆；

S4：将坯杆放入挤压机上进行挤压变形获得母杆，挤压温度为480±20℃，将母杆在拉拔机上拉拔，得到预定直径的电缆用铜导体。

优选地，S1中，将铜料加入熔炼炉内熔化过程中，将炉温控制在1240±10℃。

优选地，S3中，固体上端用牵伸机构牵伸制作成电缆用铜导体过程中，牵伸速率为4.5±0.3m/min。

优选地，S3中，固体上端用牵伸机构牵伸制作成电缆用铜导体过程中，采用振打机构对铜导体进行振打。

本发明提出的一种电缆用铜导体，采用上述电缆用铜导体的制备方法制成。

相对于现有技术，本发明采用熔炼-过滤-保温-上引铸造-挤压-拉拔的工艺路线对电缆用铜导体的制备方法进行了优化；当基于不同的工艺路线时，针对熔炼金属的微妙环境控制和温度控制为本质的工艺参数会产生大大的不同，本发明基于所采用的工艺路线，对具体工艺参数，如温度参数，也进行了探索及确定；通过将熔炼和保温进行分离，并设置过滤步骤，可以提升上引铸造前铜液的纯净度，有效降低坯体的表层缺陷；基于对铜液的纯净度的控制，后续变形过程中，采用挤压+拉拔的变形方式，通过两种变形方式的配合，可以提高变形范围。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明提出的一种电缆用铜导体的制备方法，包括如下步骤：

S1、将铜料加入熔炼炉内熔化，将炉温控制在1230℃，并在熔融状态的铜溶液表面覆盖木炭层，将变质剂由石墨包裹并投入铜液中，其中，木炭层的木炭粒度为20mm，木炭厚度为130mm；

S2、将熔化炉内溶液经引流槽移至保温炉中，引流槽靠近熔化炉一侧设置有陶瓷过滤板，保温炉中温度为1160℃；

S3：将中空结晶器直接伸入保温炉的铜液内，中空结晶器采用水隔套冷却，铜液在中空结晶器内凝结成固体，固体上端用牵伸机构牵伸制作成坯杆，牵伸速率为4.2m/min，固体上端用牵伸机构牵伸制作成电缆用铜导体过程中，采用振打机构对电缆用铜导体进行振打；

S4：将坯杆放入挤压机上进行挤压变形获得母杆，挤压温度为460℃，将母杆在拉拔机上拉拔，得到预定直径的电缆用铜导体。

实施例2

本发明提出的一种电缆用铜导体的制备方法，包括如下步骤：

S1、将铜料加入熔炼炉内熔化，将炉温控制在1250℃，并在熔融状态的铜溶液表面覆盖木炭层，将变质剂由石墨包裹并投入铜液中，其中，木炭层的木炭粒度为30mm，木炭厚度为170mm；

S2、将熔化炉内溶液经引流槽移至保温炉中，引流槽靠近熔化炉一侧设置有陶瓷过滤板，保温炉中温度为1180℃；