[发明专利]一种高抗拉型铜包钢丝线材

说明书

技术领域

本发明属于铜包钢技术领域，具体涉及一种高抗拉型铜包钢丝线材。

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。

现有的铜包钢丝的抗拉性能差，其在安装过程中，被频繁的拉扯扭转伸缩，很容易出现变形，甚至被拉扯断，同时在使用的过程中，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，使其使用寿命降低，需要人们经常维护维修，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抗拉性能差，容易出现变形和断裂的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种高抗拉型铜包钢丝线材。

（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抗拉型铜包钢丝线材，包括有低碳钢层、纯铁层、镀铜层、低碳工字钢Ⅰ、低碳工字钢Ⅱ、低碳工字钢Ⅲ、低碳工字钢Ⅳ、低碳工字钢Ⅴ、低碳工字钢Ⅵ；

低碳钢层的内部设置有空心层，低碳钢层将空心层包裹住；低碳钢层的外部设置有纯铁层，纯铁层的内部分别设置有低碳工字钢Ⅰ、低碳工字钢Ⅱ、低碳工字钢Ⅲ、低碳工字钢Ⅳ、低碳工字钢Ⅴ、低碳工字钢Ⅵ；

低碳工字钢Ⅰ、低碳工字钢Ⅱ、低碳工字钢Ⅲ、低碳工字钢Ⅳ、低碳工字钢Ⅴ、低碳工字钢Ⅵ沿圆周方向均匀的设置在纯铁层的内部；纯铁层的外部设置有镀铜层，镀铜层将纯铁层包裹住。

优选地，还包括有弧形板加强层Ⅰ、弧形板加强层Ⅱ、弧形板加强层Ⅲ；弧形板加强层Ⅰ、弧形板加强层Ⅱ、弧形板加强层Ⅲ沿圆周方向均匀的设置在纯铁层的内部；

弧形板加强层Ⅰ设置在低碳工字钢Ⅰ和低碳工字钢Ⅱ之间，低碳工字钢Ⅰ和低碳工字钢Ⅱ通过弧形板加强层Ⅰ相连接；

弧形板加强层Ⅱ设置在低碳工字钢Ⅲ和低碳工字钢Ⅳ之间，低碳工字钢Ⅲ和低碳工字钢Ⅳ通过弧形板加强层Ⅱ相连接；

弧形板加强层Ⅲ设置在低碳工字钢Ⅴ和低碳工字钢Ⅵ之间，低碳工字钢Ⅴ和低碳工字钢Ⅵ通过弧形板加强层Ⅲ相连接。

优选地，低碳钢层的碳含量为0.15%至0.2%；纯铁层的碳含量为0.02%至0.04%；低碳工字钢Ⅰ、低碳工字钢Ⅱ、低碳工字钢Ⅲ、低碳工字钢Ⅳ、低碳工字钢Ⅴ、低碳工字钢Ⅵ的碳含量均为0.2%至0.25%。

工作原理：在低碳钢层的内部包裹有空心层，通过实验证明使用空心层结构，能够提高铜包钢丝线材的抗拉强度。在低碳钢层的外部设置有纯铁层，纯铁层将低碳钢层包裹住。在纯铁层的内部环绕式均匀设置有低碳工字钢Ⅰ、低碳工字钢Ⅱ、低碳工字钢Ⅲ、低碳工字钢Ⅳ、低碳工字钢Ⅴ、低碳工字钢Ⅵ，能够在铜包钢丝线材安装使用的过程中，提高铜包钢丝线材的抗拉强度，使其在受到作用力时，不容易断裂。纯铁层的外部设置有镀铜层，镀铜层将纯铁层包裹住，能够提高铜包钢丝线材的导电性。

通过实验数据测得，当镀铜层的最外层直径为1mm时，空心层的直径为0.1mm时，低碳钢层的直径均为0.15mm时，纯铁层的直径为0.7mm时，抗拉强度为252MPa。