鋁護套電纜的生產工藝的製作方法

2023-06-05 13:22:26 3

專利名稱：鋁護套電纜的生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及通訊、信息器材領域，尤其是電纜生產工藝。
背景技術：
近期鋁護套電纜得到了迅速的發展，生產鋁護套電纜的難點在於鋁護套，由於鋁分子十 分活潑，易氧化，給鋁護套焊接帶來了較大的困難。為解決氧化問題，都採用氬弧焊工藝， 用惰性氣體氬氣作為保護氣體，防止氧化膜的產生。但氬弧焊的缺點是生產速度慢，效率低， 每分鐘僅為6-15米，在大批量生產時需投入多臺生產設備，增加能源、氬氣，人力消耗多， 增大產品的成本，另外電纜生產的特點是每根產品的長度很長，達1000米以上， 一般金屬管 的焊接，管材標準長度僅為6米，因此在焊接質量的控制上難易差別很大，對金屬管的焊接 上只要保證在6米之內焊縫均勻，無針孔、無假焊，如發生以上缺陷，報廢一根也就是6米 的損失，而對電纜的焊接，就要保證千米以內無針孔，無假焊，如發生以上缺陷，報廢一根 就能造成千米電纜的損失。能克服氬弧焊缺點的適合長度較長的鋁護套焊接最有可能的工藝 是高頻焊接，它具有焊接速度快，焊接質量好的特點。高頻焊接是藉助高頻電流的集膚效應 和鄰近效應，集膚效應使高頻電能量集中於焊件的表層，鄰近效應可控制高頻電流流動路線 的位置和範圍，高頻焊接就是根據焊件結構的具體形式和特殊要求，使焊件待焊處的表層金 屬快速加熱而實現焊接。針對鋁護套的高頻焊接需要解決以下幾個問題鋁護套焊接的具體 結構形式；選擇適當高的電流頻率，使焊縫熱影響區窄，內壁電流少；選擇適當的功率，保 證焊接速度快，焊接質量好。

發明內容
本發明的目的為提供一種能適合於千米長度的超長產品，確保焊接無針孔、無假焊、質 量穩定的鋁護套電纜生產工藝。
實現上述目的的技術方案如下
鋁護套電纜的生產工藝，由下列工藝步驟組成
(1) 從放線架上抽出電纜芯，從放帶架上抽出鋁帶，鋁帶厚0.5-2.5mm，帶寬30-210mm， 鋁帶處於電纜芯下方；
(2) 將電纜芯和鋁帶輸入鋁護套成型裝置內，巻成鋁護套，將電纜芯巻在鋁護套內，鋁 護套直徑為10-70mm，在鋁護套合攏處的鋁帶兩邊緣形成4° -12°的焊接匯合角；
(3) 成型後的鋁護套輸入高頻感應焊接機，進行擠壓和焊接，感應電流頻率為350-500kHZ，焊接功率為100-200kw,焊接速度最高可控制在100米/分鐘；
(4) 輸入整形裝置對焊接後的鋁護套電纜進行減徑整形；
(5) 輸入收線裝置，排列纏繞在電纜盤上。
鋁護套成型採用鋁帶。通過從大半徑逐漸過渡到小半徑的多次彎曲最後成型，鋁帶兩邊 緣空間軌跡的曲率半徑始終大於鋁護套套管的半徑。
減徑整形採取的孔徑為從大孔徑逐漸過渡到小孔徑的一系列橢圓形孔和正圓形孔，並交 替放置，使鋁護套電纜分別產生橫向和縱向塑性變形，減徑範圍為0.5-1.5mm。
按照上述技術方案對鋁護套進行高頻感應焊接時，被焊接鋁護套從感應器中穿過，感應 器通入高頻電流時，由於鄰近效應，大部分電流在電纜護套的待焊邊緣流過，並在匯合角形 成迴路構成焊接電流，瞬間被加熱到熔融程度，因為鋁帶焊接處的氧化物和焊接過程形成的 難熔氧化物被液態金屬噴濺清除經兩側擠壓裝置形成的合力，緊密地擠壓在一起，從而使接 觸面分子結合，形成結晶，完成焊接。在鋁護套成型時通過多半徑組合邊緣彎曲成型，清除 了鋁帶邊緣形成荷葉邊的缺陷，並選定了4。 -12°的匯合角，如匯合角太大，鋁帶邊緣端而 高頻電流的集膚效應和鄰近效應減弱，焊接電流減少，電流損耗增大，焊接效率降低；如匯 合角太小，易在匯合點前提前越弧，影響焊縫質量。
在設備狀態正常情況下，焊接速度可接近100米/分鐘，焊接速度加快，加熱時間縮短， 焊接形成的金屬氧化物就少，焊縫質量越可靠。
焊接功率直接與鋁護套的規格，鋁帶寬度，焊接速度及生產能力直接有關，根據本發明 所涉及的各項參數，焊接功率為100-200kw，根據鋁帶厚度為0.5-2.5mm，焊接電流的滲透深 度為0.3-2.0mm;焊接電流的頻率直接影響著集膚效應和鄰近效應，根據鋁帶的厚度和鋁護套 外徑10-70mm，在保證焊接質量的前提下儘可能節省焊接功率，焊接電流頻率為350-500kHz。 高頻焊接後鋁護套電纜經減徑整形裝置，經一系列交替放置的減徑橢圓形孔和正圓形孔從大 徑逐漸到小徑整形，電纜產生多次橫向和縱向塑性變形，消除了焊接變形，並使鋁護套外徑 達到所需的公稱尺寸。
本發明具有以下有益效果
1、 本發明工藝製造的鋁護套電纜，在在規定的長度內進行了密封性試驗，機械彎曲性能 試驗和擴孔試驗，均達到了國家標準，消除了針孔和假焊現象，杜絕了廢品率，確保了質量;
2、 工藝簡單，生產成本低，生產效率高；
3、 耗能低，無汙染，節能環保，具有較好的社會效益。


圖1為本發明鋁護套電纜工藝生產線示意圖 圖中各序號的名稱為
1—放線架、2—電纜芯、3—放帶架、4一鋁帶材、5—鋁護套成型機、6—高頻焊接機 7—操作臺、8—減徑架、9一履帶牽引機、10—鋁護套電纜、ll一收線架、 12—電源開關櫃、13—牽引櫃、14一交流調壓櫃、15—升壓變壓器、16—整流濾波櫃、 17—震盈櫃、18—冷卻塔
具體實施例方式
實施例l電纜直徑為20mm，長度為1000米的電纜
鋁帶厚度為lmm，帶寬70mm，經鋁護套成型機成型，電纜芯穿入待焊護套中，進入高頻 感應焊接機，將感應電流頻率調節到400kHz,焊接功率調為150kw焊接速度為90米/分，焊 接深度為0. 5mm進行高頻焊接，焊好的電纜經過減徑架減徑後纏繞到收線架中的電纜盤上。
實施例2 電纜直徑為55誦，長度1000m的電纜
鋁帶厚度為2.5mm，帶寬190mm，經鋁護套成形機成形，電纜芯穿入待焊護套中，進入高 頻感應焊接機，將感應電流頻率調節到500kHz，焊接功率調為200kw焊接速度為80米/分， 焊接深度為2.0mm進行高頻焊接，焊好的電纜經過減徑後纏繞到收線架中的電纜盤上。
權利要求
1、鋁護套電纜的生產工藝，其特徵為由下列工藝步驟組成(1)從放線架上抽出電纜芯，從放帶架上抽出鋁帶，鋁帶厚0.5-2.5mm，帶寬30-210mm，鋁帶處於電纜芯下方；(2)將電纜芯和鋁帶輸入鋁護套成型裝置內，捲成鋁護套，將電纜芯卷在鋁護套內，鋁護套直徑為10-70mm，在鋁護套合攏處的鋁帶兩邊緣形成4°-12°的焊接匯合角；(3)成型後的鋁護套輸入高頻感應焊接機，進行擠壓和焊接，感應電流頻率為350-500kHZ，焊接功率為100-200kw，焊接速度最高可控制在100米/分鐘；(4)輸入整形裝置對焊接後的鋁護套電纜進行減徑整形；(5)輸入收線裝置，排列纏繞在電纜盤上。
2、 根據權利要求1所述的鋁護套電纜的生產工藝，其特徵為鋁護套成型採用鋁帶。從大 半徑逐漸過渡到小半徑的多次彎曲最後成形，鋁帶兩邊緣空間軌跡的曲率半徑始終大於鋁護 套套管的半徑。
3、 根據權利要求1所述的鋁護套電纜的生產工藝，其特徵為減徑整形採取的孔徑為從大 孔徑逐漸過渡到小孔徑的一系列橢圓形孔和正圓形孔，並交替放置，使鋁護套電纜分別產生 橫向和縱向塑性變形，減徑範圍為0.5-1.5mm。
全文摘要
本發明為鋁護套電纜的生產工藝，涉及通訊、信號電纜生產領域，現有高頻焊接工藝很難避免針孔、假焊的問題，每根焊件標準長度僅為6米，為了焊接長度能達千米的鋁護套電纜，本發明提出了先經護套成型，再用高頻焊接的工藝焊接鋁護套電纜，對於鋁帶的厚度為0.5-2.5mm，鋁護套直徑為10-70mm的生產工藝採用，焊接深度為0.3-2.0mm，焊接匯合角4°-12°，感應電流頻率為350-500kHz，焊接功率為100-200kW，焊接速度可接近100米/分鐘，在匯合角邊緣被加熱到熔融狀態，再經兩側擠壓裝置的擠壓，使接觸面分子結合，形成結晶，達到無針孔，無假焊，焊縫均勻，最後再減徑整形，本發明具有工藝簡單，質量可靠，成本低，生產效率高，能量消耗少的有益效果。
文檔編號H01B13/22GK101685690SQ20081011137
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月25日 優先權日2008年9月25日
發明者宮本忠 申請人:天水鐵路電纜工廠