[发明专利]一种镀锡铜包钢及其加工工艺、生产线和在接地中的应用

说明书

本发明涉及一种镀锡铜包钢及其加工工艺、生产线和在接地中的应用。一种镀锡铜包钢，在钢基体的外部紧密包裹海军铜，海军铜层外部覆盖有镀锡层，钢基体的外部涂覆有过渡涂层。本发明的铜包钢材料中使用的铜为海军铜，其防腐蚀性能比单元金属铜优异很多，因此，非常适合作为接地材料来使用，由于海军铜无法通过电镀的方式附着在钢基体的表面，通过本发明的方法可实现海军铜与钢基体的复合。

技术领域

本发明涉及金属复合材料技术领域，具体涉及一种镀锡铜包钢及其加工工艺、生产线和在接地中的应用。

背景技术

接地系统好坏直接影响到配网线路运行的稳定性和可靠性，然而在接地系统得施工和运行维护中常常遇到一些问题，严重影响施工效率和安全运行。传统接地装置存在以下弊端：1、开挖接地基础工程量大。2、土地征用政策处理难。3、接地体在土壤中易腐蚀。土壤电阻率一般在25-50欧姆·米，PH值5.0-6.5，酸性大，很容易腐蚀钢材，钢材腐蚀生成三氧化二铁，易碎易剥落，不能隔绝腐蚀，无法保护内部钢材不被腐蚀，也会导致接地电阻逐年升高。

铜材耐腐蚀性是钢材的十倍以上，是镀锌钢的三倍以上。镀铜钢的耐腐蚀性接近纯铜，铜的表面会产生较强的氧化物，对内部的材料有很好的保护作用，阻断了进一步腐蚀的形成。铜覆钢接地极又名铜覆钢接地棒，是电镀铜包钢接地极的别称。它具有铜层厚度、阻值低、耐腐蚀性强、强度高、安装方便、电气连接性能好、粘合度好、不剥离等优点。目前，市面上的铜覆钢复合材料的生产方法多采用电镀方法、热浸镀法或水平连铸等方法。电镀法是将铜均匀地镀到钢的表面，传统的电镀法制备铜覆钢使用的都是单元金属铜，海军铜是一种锌锡铜的合金，具有很好的抗腐蚀性，属于多元合金，所以不能用电镀的方法加工海军铜来制备铜覆钢。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种镀锡铜包钢及其加工工艺、生产线和在接地中的应用。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种镀锡铜包钢，在钢基体的外部紧密包裹海军铜，海军铜层外部覆盖有镀锡层。

作为本发明一种镀锡铜包钢的进一步优化：所述钢基体的外部涂覆有过渡涂层。

作为本发明一种镀锡铜包钢的进一步优化：所述过渡涂层由以下重量百分比的原料制成：锆粉70-80%、钛粉1-5%、锡粉0.5-2%、碳粉0.1-0.5%、松油醇2-5%以及二氯甲烷15-20%。

一种镀锡铜包钢的加工工艺，具体包括以下步骤：

S1、将实心钢棒的外壁和海军铜管的内壁用丙酮或酒精清洗表面的油脂，然后进行抛磨，再使用超声波清洗，烘干备用；

S2、取过渡涂层各原料，加入浸泡池中进行充分混合，然后将步骤S1处理后的实心钢棒置入浸泡池内静置，在实心钢棒的表面进行过渡涂层的浸涂，浸涂完成后，将实心钢棒转移至抽风室，通过抽风室上方的抽风口进行涂层初始固化处理，最后将涂层初始固化处理后的实心钢棒转移至烧结炉中，缓慢升温至600℃并保温30-45min，接着向烧结炉内通入氩气，升温至720℃并保温1-2h，得到带有过渡涂层的实心钢棒，备用；

S3、通过压力设备将实心钢棒装入海军铜管内，得到一段坯料，然后利用拉拔设备对海军铜管进行拉拔处理，使海军铜管的外径变小，使海军铜管的内壁与实心钢棒外壁紧密贴合在一起，接着讲拉拔处理后的一段坯料置入密封环境中，抽真空后在真空环境下将一段坯料的两端进行焊接，得到二段坯料，最后将二段坯料放置于加热炉中加热，并热轧工艺制成铜包钢复合材料；

S4、将铜包钢复合材料置入锡炉中，在铜包钢复合材料的表面镀锡，最终制得镀锡铜包钢材料。

作为本发明一种镀锡铜包钢的加工工艺的进一步优化：所述S2中第一次升温的速率为40-50℃/min，第二次升温的速率为10-15℃/min。