用连续挤压包覆工艺生产金属复合材料
连续挤压包覆技术是以连续挤压技术为基础而发展起来的一种新的包覆技术,其工作原理是:两根坯料被压实轮压入挤压轮的轮槽,并由挤压轮的旋转被带入,两根坯料在挡料块处受阻沿垂直方向进入模腔,在模腔内的高温高压环境下,已经发生塑性变形的两根坯料被完全压合,形成对芯线的围合。随着芯线的连续送入和坯料的连续供应,可以实现生产近似“无限长”包覆产品。
这种工艺特别适合于双金属复合材料的制备。由于某些金属材料价格昂贵或某些特殊用途的材料对抗腐蚀等的严格要求,需要进行双金属连续挤压包覆加工。根据材料性能的特殊要求,有时还需要进行金属非金属之间材料的连续挤压加工。
我国自 1984 年从国外引进设备,开始消化吸收
研究,通过 20 余年的发展,已形成了完全国产化的连续挤压和连续包覆系列成套设备和具有自主知识产权的关键技术,并已获得很好的应用。
1. 铝包钢复合线的制备
目前,我国城市电网和农村电网将迎来大规模建设和改造时期。由于铝包钢复合线具有优异的耐大气腐蚀性,与钢芯铝绞线相比导电率提高了 5%~8% ,在重量方面降低 5%~6% ,即吨长度增加 2%~10% ,在强度方面增加 2%~4% ,因此成为重要的送电线路器材。因此,铝包钢复合线连续包覆挤压技术具有更好的发展前景。
2. 锌包钢复合棒材的制备
锌包钢复合棒材主要用作接地极,既具有钢的高强度、较高的热稳定性,又具有阴极保护的功能,避免了接地装置与阴极保护重复投资和施工的浪费,使用年限可达 50 年以上,是一种新型接地产品。连续挤压生产锌包钢复合棒材具有工艺流程短、成品率高、无污染、生产效率高等优点,但尚需要解决锌的成形性
研究、模具材料的选择、生产过程防氧化保护技术、产品盘卷或定尺锯切等工艺和技术方面的问题。
3. 超大直径高压电缆护套的制备
高压、超高压交联电力电缆的用量随着社会用电量的提高而不断增加,超高压、大截面的交联电力电缆需采用金属皱纹铝护套来实现承受电缆短路电流、径向防水以及承受抗侧压力。目前这种超大直径高压电缆护套的生产主要采用氩弧焊纵包和卧式挤包两种方式。由于氩弧焊难以实现大长度的生产,并且对焊缝的宽度、薄厚、焊接处的强度要求较高,故工艺复杂、工序繁多。卧式挤包技术的挤出温度高达460 ℃,会对电缆内部结构造成不良影响而降低电缆使用寿命,且生产成本高。大连康丰科技公司研发了多通道锥模连续挤压技术,实现了超大直径高压电缆护套的连续包覆。
4. 铅护套电缆的制备
海底电力电缆、地下水水位高且地下水腐蚀性较强地区的电缆都必须选用铅护套,但由于纯铅护套机械强度和抗振性能差,目前多数采用铅合金护套,适合于采用连续挤压包覆法生产。