水平连铸铜覆钢制造工艺

时间：2016-10-26

一、铜覆钢复合材料概述
  铜覆钢双金属复合材料是将铜与钢两种金属通过一定的工艺加工而成的复合导体。该导体既有钢的高强度、优异的弹性、较大的热阻和高导磁特性，又有铜的良好导电性能和优良的抗腐蚀性能，因而被广泛运用于接地防雷装置（如接地棒、接地线、引下线、避雷线、避雷针等）、信号传输（如同轴电缆内导体、电子管脚、电话引入线、波传输反射网等）、承力索（如铁路吊弦、载流承力索、机车牵引线）等等。
二、制造铜覆钢栓金属复合材料的工艺
  1电镀（电铸）法：将处理干净的钢丝（钢棒）通过电镀槽，利用电解原理，在钢的表面镀上一层铜（先镀镍，再镀铜，要不然铜镀不上去）。该工艺也称冷镀工艺。主要优点是：制造成本低；主要缺点是：铜层薄（铜层厚度较厚0.25mm，在地上一剐蹭铜就没了）、铜钢结合面会残留电解液、存在内部电化学腐蚀，对环境有污染。
  2套管法：将处理干净的铜棒插入钢管内，利用直拉机拉丝模的束紧力将铜管束紧在铜棒的外表面。该工艺也称冷轧包覆法，即用机械力将铜层包覆在钢芯上，主要优点是：工艺简单、成本低；主要缺点是：铜钢结合力差（机械结合，铜层易分离、脱落），无法满足大长度要求，另因两种不同金属间存在间隙，深入地下易形成原电池效应，从而增加腐蚀速度。
  3水平连铸法：将处理干净的钢丝（钢棒）在氮气保护下加热到较高温度，同时利用工频炉将电解铜加热熔化，将钢丝（钢棒）快速通过铜液并在出口处结晶成铜包钢棒，再拉制成铜包钢导体。该工艺的主要优点是：铜与钢实现了冶金分子结合、成为单一复合体、可任意调节铜层厚度（常规0.5mm以上），产品品种较多；主要缺点是：工艺较复杂、相比之下成本高。
三、铜覆钢防雷接地产品
  随着电子通讯的不断普及和大型石油石化、电站、**高压输变电线路及高层建筑不断涌现，防雷接地装置在人和电力、电子设备的安全保护方面扮演着生死攸关的角色，其可靠性已越来越受到人们的重视。用型钢或者建筑物基础作为接地体，虽然减慢了钢的腐蚀，但因锌比钢活泼，锌的腐蚀速度比钢更快，由于镀层锌与土壤接触，而它却在不断的腐蚀之中，接地电阻随锌层的腐蚀不断变化，稳定性差，使用寿命较短，每年还需检测电阻阻值，工作量大。而采用铜覆钢双金属复合材料做接地体及防雷导体，由于铜的金属活泼型差，一般不会与酸、碱、盐发生反应。根据集肤效应，当表面铜层大于0.5mm时，钢芯载流很小，利用钢的强度将铜导体送到地下，表面铜层不会发生腐蚀现象，因而接地棒电阻不会随着时间的推移发生变化，可实现免维护。
  由此可见，铜覆钢双金属复合导体可广泛运用于接地及防雷装置中。
四、连铸铜覆钢质量指标
  1铜层平均厚度（常规）≥0.5mm以上；铜层厚度可根据要求订做
  2抗拉强度≥600N/mm2
  3平直误差度≤1mm
  4铜层可塑性：接地棒弯曲30°时，折角内、外无裂缝
  5铜层结合度：把待测的接地棒夹在虎口钳之间，钳口之间的距离等于棒的直径减去1.2mm，棒被挤压时，虎口钳会切下与之接触的铜层，而表面其余部分铜层不会剥落，铜覆钢棒可任意搓、车制螺纹。套管法如挤压或者剥开，铜层可全部剥离。
五、适用领域
  铜覆钢产品适用于一般环境和潮湿、盐碱、酸性土壤及产生化学腐蚀介质的特殊环境，电力、铁路、邮电、石油化工等高要求部门的工作接地，保护接地、防静电接地及防雷装置。
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词条说明
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