[发明专利]一种高强度铜包钢丝线材

说明书

技术领域

本发明属于铜包钢技术领域，具体涉及一种高强度铜包钢丝线材。

背景技术

铜包钢顾名思义，是铜包着钢丝，也就是钢丝外围包裹铜层的复合线材，它利用低压高频信号的趋肤效应，在高频区沿表面行走，所以只要铜层厚度达到一定范围，某个频率段的信号就能被确保传递。铜起到传导弱电信号的作用，钢丝则起到支撑作用。

依据铜包裹到钢丝的不同方法，主要分为电镀、包覆、热铸/浸以及电铸。目前市场上的铜包钢基本采用的是电镀工艺，即用电解电池工作原理的电镀工艺将块状铜板“溶解”然后经电流引导到覆盖在钢丝上。包覆是将铜带包裹钢丝，在包裹的接口处用氩弧焊焊接；热铸/浸是将铜加热熔化为液体，钢丝穿过后带出铜液然后冷却凝固；电铸是电镀的特殊应用，在阴模内实现铜的还原聚集，此类工艺尚不多见。

按照应用的目的不同，铜包钢主要可以分类为：1．通讯电缆的中心导体；2．通讯电缆的屏蔽编织线；3．电子元器件的引脚线；4．绞线状的接地线及电气化铁路线路；5．其他装饰或防腐蚀用途的线。

在铜包钢的基础上，仍可以进行不同类别的深加工，包括镀锡，镀银，上漆，以及束丝，成缆，制钉，或者光亮退火编织等。

铜包钢线简称CCS线，是以优质低碳钢材为基芯，经镀铜加工而成的新型复合材料。既有钢的强度和韧性又有铜的导电性能，可焊性和耐腐性，良好的高频性，具有比重轻、节铜材、造价低等，是传统铜线的换代新产品。广泛用于通讯电线电缆的导电体，主要用于电话线，轧扁丝等。

现有的铜包钢丝的强度低，其不但在安装过程中，被频繁的拉扯伸缩，很容易被过度的力量扯断，而且在使用的过程中，其内部在安装时积聚的应力的突然释放或是剧烈的自然环境的变化，例如强对流天气的冲击等，都有可能使其断裂，降低其使用寿命，需要人工的频繁维护维修，影响到人们的生产生活，甚至给人们的生命财产安全造成威胁。

发明内容

（1）要解决的技术问题

本发明为了克服现有的铜包钢丝的强度低，容易断裂的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种高强度铜包钢丝线材。

（2）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种高强度铜包钢丝线材,包括有软铁层、镀铜层、钢丝Ⅰ、钢丝Ⅱ、钢丝Ⅲ、钢丝Ⅳ、钢丝Ⅴ、钢丝Ⅵ；

在软铁层的内部设置有空心层，软铁层将空心层包裹住，软铁层的碳含量为0.02%至0.03%；在软铁层内设置有钢丝Ⅰ、钢丝Ⅱ、钢丝Ⅲ、钢丝Ⅳ、钢丝Ⅴ、钢丝Ⅵ；

钢丝Ⅰ、钢丝Ⅱ、钢丝Ⅲ、钢丝Ⅳ、钢丝Ⅴ、钢丝Ⅵ沿圆周方向均匀的设置在软铁层内；钢丝Ⅰ、钢丝Ⅱ、钢丝Ⅲ、钢丝Ⅳ、钢丝Ⅴ、钢丝Ⅵ的碳含量均为0.15%至0.2%；在软铁层的外部设置有镀铜层，镀铜层将软铁层包裹住。

优选地，软铁层的直径为1mm时，空心层的直径为0.2mm，镀铜层的最外层直径为1.1mm，钢丝Ⅰ、钢丝Ⅱ、钢丝Ⅲ、钢丝Ⅳ、钢丝Ⅴ、钢丝Ⅵ的直径均为0.1mm至0.2mm。

优选地，还包括有钢线；钢线设置软铁层内，钢线分别与钢丝Ⅰ、钢丝Ⅱ、钢丝Ⅲ、钢丝Ⅳ、钢丝Ⅴ、钢丝Ⅵ缠绕连接；钢线顺时针式的缠绕在钢丝Ⅰ上，钢线逆时针式的缠绕在钢丝Ⅵ上，钢线顺时针式的缠绕在钢丝Ⅴ上，钢线逆时针式的缠绕在钢丝Ⅳ上，钢线顺时针式的缠绕在钢丝Ⅲ上，钢线逆时针式的缠绕在钢丝Ⅱ上；钢线再循环重复上一次缠绕连接方式，并分别继续与钢丝Ⅰ、钢丝Ⅵ、钢丝Ⅴ、钢丝Ⅳ、钢丝Ⅲ、钢丝Ⅱ缠绕连接，在主视图上投影为SinX曲线形。

工作原理：在软铁层的内部设置有空心层，通过力学实验证明使用空心层结构，在节省成本的同时，力学性能更好。在软铁层的内部均匀的环绕式的设置有钢丝Ⅰ、钢丝Ⅱ、钢丝Ⅲ、钢丝Ⅳ、钢丝Ⅴ、钢丝Ⅵ，它们能够提高铜包钢丝线材的强度。在软铁层的外部包裹的镀铜层，能够提供良好的导电性。

通过实验数据测得，当软铁层的直径为1mm时，空心层的直径为0.1mm时，钢丝Ⅰ、钢丝Ⅱ、钢丝Ⅲ、钢丝Ⅳ、钢丝Ⅴ、钢丝Ⅵ的直径均为0.1mm时，镀铜层的直径为1.1mm时，抗拉强度为200MPa。

通过实验数据测得，当软铁层的直径为1mm时，空心层的直径为0.1mm时，钢丝Ⅰ、钢丝Ⅱ、钢丝Ⅲ、钢丝Ⅳ、钢丝Ⅴ、钢丝Ⅵ的直径均为0.2mm时，镀铜层的直径为1.1mm时，抗拉强度为252MPa。