电线电缆1-12讲中文

1、前言 电线电缆是输送电力、传递信息和制造各种电机电器不可缺少的重要器材。 由电站发出的电能通过架空输电线、电力电缆联结各种电压级的变电配电站, 送到各个工矿企业和城市、农村居民点等用电单位。在工矿企业等内部又经过母线、架空输电线、电力电缆、绝缘电缆及各种连接线将电能输送到车间、矿区的每一台用电设备和用电器具上。这一系列的电线电缆把电站、变电配电站和所有的用电单位连接起来，组成一个电能的传输和分配系统，即电力系统。同样，通过各类高、低频的长途通信电缆、市内电话电缆、光纤电缆、电视广播和控制信号线路，在全国各地区、各单位之间以及每个单位内部传输各种通信信号电能，组成了一个通信信号传递系统。总之，凡

2、是生产和应用电能的场合一般都离不开电线电缆。随着电气化和自动化的不断发展，电线电缆在国民经济和国防建设中将发挥它日益巨大的作用。我国于上世纪的30年代末期引进英国的电缆制造技术和装备。自80年代起，从国外引进了大量电线电缆制造技术和装备，为中国电缆工业的腾飞创造了条件。第一讲 电线电缆的分类电线电缆产品种类很多。根据产品的性能、结构和制造工艺，并结合产品的使用特点，可将所有电线电缆产品分为五大类。（一）裸电线与裸导体制品：指仅有导体，而无绝缘层的产品，其中包括铜、铝等各种金属和复合金属圆单线、各种结构的架空输电线用绞线、软接线、型线和型材。参照公司样本裸电线中全铝绞线（）、钢芯铝绞线（）、全铝

3、合金导体（）、钢芯铝合金绞线（）、铝包钢绞线和铝包钢芯铝绞线（）和铝包钢芯铝合金绞线。（二）电磁线：通过以电流产生磁场所用的电线称为电磁线，其中包括漆包线、纤维绕包线、无机绝缘线等。（三）电力电缆：在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，基本包括1千伏到330千伏及以上各种电压等级、各种绝缘的电力电缆。参照公司样本电力电缆中聚氯乙烯(PVC)绝缘电力电缆、交联聚乙烯(XLPE)绝缘电力电缆、架空电缆和地下配电电缆(URD)。（四）通信电线电缆：传输音频及音频以上的各种电讯信息用的电线电缆产品，其中包括市内电话电缆、长途对称通信电缆、同轴通信电缆和光纤电缆等。在电话通信中光纤电

4、缆被证明是一个重大的突破。在1960年科学家首先制成激光。电话的研究者们不是利用光去看，而是想法利用光去通信。也就是说，他们想把光用于同无线电波一样的目的，即用来传输电话通话、电视节目和数据信息。（五）电气装备用电线电缆：从电力系统的配电点把电能直接传递到各种用电设备、器具的电源连接线路用的电线电缆。其中包括橡套软电缆、控制和信号电缆、汽车用电线、机车车辆用电线电缆、矿用电缆、船用电缆、油矿及探测电缆等。参照公司样本橡皮绝缘电缆、船用电缆、建筑用电缆和控制电缆。第二讲 电线电缆的各种性能电线电缆产品应用于不同的场合，因此性能要求是多方面的，非常广泛的。从整体来看，其主要性能可综合为下列各项：1

5、. 电性能导电性能大多数产品要求有良好的导电性能，个别产品要求有一定的电阻范围。电绝缘性能绝缘电阻、介电常数、介质损耗、耐电压特性等。传输特性指高频传输特性、防干扰特性等。2. 机械性能：指抗拉强度、伸长率、弯曲性、弹性、柔软性、耐振动性、耐磨耗性以及耐冲击性等。3. 热性能：指产品的耐温等级、工作温度、电力传输用电线电缆的发热和散热特性、载流量、短路和过载能力、合成材料的热变形性和耐热冲击能力、材料的热膨胀性以及浸渍和涂层材料的滴落性能等。4. 耐腐蚀和耐气候性能：指耐电力腐蚀、耐生物和细菌侵蚀、耐化学品（油、酸、碱、化学溶剂）侵蚀、耐盐等、耐光、耐寒、耐霉以及防潮性能等。5. 老化性能：指

6、在机械应力、电应力、热应力以及其他各种外加因素的作用下，或外界气候条件作用下，产品及其组成材料保持其原有性能的能力。6. 其他性能：包括部分材料的物性（如金属材料的硬度、蠕变，高分子材料的相容性）以及产品的某些特殊使用特性（如不延燃性、耐原子辐射、防虫咬、延时传输，以及能量阻尼等）。第三讲 电线电缆产品的生产特点 (I)在改进产品质量和发展新品种时，必须充分考虑电线电缆产品的生产特点，这些生产特点主要是：1. 原材料用量大，种类多，要求高。电线电缆产品性能的提高和新产品的发展，与选择适用的原材料以及原材料的发展和改性有着密切的关系。2. 工艺范围广，专用设备多。电线电缆产品在生产中要涉及到多种

7、专业的工艺，而生产设备大部分是专用的。在各个生产环节中采用合适的装备和工艺条件，严格进行工艺控制，对产品的质量和产量的提高，起着关键作用。3. 生产过程连续性强。电线电缆产品的生产过程大部分是连续的。因此，设计合理的生产流程和工艺布置，使各工序生产计划协调，并在各工序中加强半制品的中间质量控制，这对于确保产品质量，减少浪费，提高生产效率都是十分重要的。第四讲 电线电缆产品的生产特点()1. 原材料用量大我想您不知道全国的电缆厂每年要用掉多少吨铜？我想您不知道全国有多少家电缆厂？我想您不知道全国的电缆厂每年要进口多少吨铜？答案是:全国的电缆厂每年要用掉300万吨铜。全国有五十家左右大型的电缆厂和

8、4000家左右中小型电缆厂。全国的电缆厂每年要进口100万吨铜。 从这些数字可以看出电线电缆产品用铜量是多么的惊人，而铜只是电线电缆所用的主要原材料之一，除此之外，电线电缆还要使用其他许多的原材料。有一家大型的电缆厂，年产值50亿元，每年铜的消耗量是5万吨，而现在的铜每吨6万元，总共是30亿元，占其总产值的60%。另外，每年塑料和橡胶的用量是5000吨，每吨10000元，总共是5000万元，占其总产值的10%，当然还要使用大量其他的原材料，如铝、铜、锡、玻璃纤维带和化工材料等，据保守的估算，电线电缆原材料在其成本中占百分之九十。可以毫不夸张地说，电线电缆是一种材料密集型的产品。由于使用大量的原

9、材料，电线电缆的价格主要取决于原材料的成本。由于工序繁多，劳动强度高，劳动环境差，电线电缆还是一种劳动密集型的产品。当然随着新技术的开发和自动化程度的提高，开发了一些高科技的产品，如光纤电缆。光纤电缆是在通信电缆中重大的技术突破，它根本不用铜，二根细小的光纤足以代替二千对铜芯电话电缆。在电力电缆发面，虽然超高压充油电缆和高压交联聚乙烯电缆在其生产工艺的控制上已经达到先进的水平，但是其导体还是需要使用大量的铜和铝。当前只有低温超导电缆不使用铜而用稀有金属作为导体。它是根据特种的稀有金属在氦冷却至零下100时，电阻接近零的现象开发的。虽经多年研究，这种电缆还只是在实验室中使用，要达到商业用途还有很

10、长的一段路要走。但是，如果在技术上和经济上被证明是可行的话，这种电缆可能是电力电缆的一个重大突破。第五讲 电线电缆产品的生产特点（）2. 原材料种类多电线电缆产品所用的原材料种类繁多，有各种金属、塑料、橡皮和化工材料等。电线电缆的主要结构元件，如导体、内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层、垫层、内护层、铠装层和外护层使用不同的原材料，而一个结构元件又可使用同一种类的不同的原材料，这样造成原材料的数量越来越多。A. 导体铜和铝主要被用作电线电缆导体。为了增强抗拉强度，铝合金被用作导体。铝合金的种类很多，具有不同的导电性能和机械性能。目前广泛使用的是热处理型铝镁硅合金和非热处理型铝镁合金。铜包铝线、铜包钢线

11、和铝包钢线同样具有较高的抗拉强度，也被用作为电线电缆的导体。为了防止腐蚀和帮助焊接，在电线电缆的铜导电线芯或铜屏蔽线上往往要镀上一层1.5-15微米厚的锡层，这就是镀锡铜线。用于同样目的的还有镀银铜线和镀镍铜线。除此之外，用于测量温度的热电偶补偿导线使用铁/康铜合金、铬镍合金和镍铝合金，以及铂、铑和铼等金属作为导体。B. 绝缘层对绝缘层的设计要求是：1、工艺上可以做到的最小厚度2、又必须有足够的厚度以承受机械应力3、击穿场强油浸纸绝缘电缆使用了将近一个世纪。随着新型合成材料的不断问世，油纸绝缘在低压领域已被淘汰。代之而起的是聚氯乙烯、低密度聚乙烯、聚四氟乙烯、交联聚乙烯、热弹性体、乙丙胶、三元

12、乙丙胶、硅橡胶和丁基橡胶。这些材料被使用在不同的电压、温度和用途的电线电缆中。最先得到广泛使用的是聚氯乙烯、聚乙烯和氯丁橡胶等。自上世纪六十年代以来，交联聚乙烯和乙丙橡胶等异军突起，用量日益增大。氟塑料系列被用于高温导线和航空导线。主要的品种有聚四氟乙烯、四氟乙烯和六氟丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、乙烯-三氟乙烯共聚物和聚三氟乙烯等。其中聚四氟乙烯的耐温等级高达260。C. 内外屏蔽层为了均匀电场，防止局部放电，中压及高压电缆都应有导体及绝缘屏蔽，即称为半导体内外屏蔽层。一般的半导体料是聚乙烯与碳黑的混合物，后又开发了乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯丙烯单体等屏蔽料。D. 铠装层顾名思义

13、，铠装层是电缆的机械保护层。金属铠装层直接包覆在电缆的成缆线芯外。普通的铠装层由钢带和钢丝组成。近年来，广泛采用联锁式钢带或铝带铠装、皱纹式铜合金或青铜合金管或光滑的或皱纹式铝合金管。E. 内外护层在铠装层的下面和上面各有内外护层，各自对电缆的成缆线芯和铠装层进行保护。内外护层的材料是聚氯乙烯、氯化聚乙烯、丁腈/聚氯乙烯、氯丁胶、氯磺化聚乙烯、热弹性体、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯、低密度阻燃聚乙烯、高密度阻燃聚乙烯和交联聚乙烯等。综上所述，电线线缆产品所用的原材料可谓五花八门，不胜枚举。根据不同的温度、电压和用途，可以使用不用的原材料。以MC电缆为例，它的导体有铜导体、铜包铝导体、

14、铝合金导体、软退火铜导体、实心铝导体和半退火8000系列铝导体。它的绝缘层有热塑性和热固性绝缘材料等20多种，如四氟乙烯与六氟丙烯共聚物等，耐温等级75-200，电压600V-2000V。它的护层有氯丁橡胶等十种。铠装层有联锁钢带等六种。第六讲 电线电缆产品的生产设备（）如果您方便的话，您不妨去参观一家电缆厂。我一直在一家电缆厂工作，直到最近才退休。我觉得我应该向您介绍一下电线电缆产品的生产设备。您也许在电视上看到过汽车制造厂。一个看上去像钢骨架的汽车框架被放在移动的平台上。移动的框架经过工人们时，每个工人装上一个部件。当汽车到达生产线终端时，就已经装配好了。油，汽油和水加好后，汽车就可以开走

15、了。电缆厂完全是另外一回事。您一走进车间，好像所有的东西都在旋转，放线盘、绞笼、收线盘都在旋转。参观时间长了，您会觉得头晕目眩。每台电缆制造设备主要由四个部份组成。放线部分，线材毛坯从此进入工作部分。工作部分，在该部分中进行工艺加工，如扭绞、挤包绝缘层或外护层等。牵引部分，加工好的电线或电缆由该部分以固定的线速度从工作部分拉出。收线部分，加工好的电线或电缆被卷绕在收线部分的线盘上。收线部分装有排线机构。每台设备都有电机和齿轮组成的传动装置。机械传动装置完成均匀的旋转运动。电缆设备主要通过电机旋转来带动齿轮和皮带轮而传动的。在电缆设备的动力图上注明电机的转速和齿轮的数目，以此可以调节设备的转速和

16、线速度。既是电缆制品通过设备的速度，以米/分钟表示，从而得出每班的生产量，以公里/班表示。电缆设备有卧式和立式之分，卧式一般是单头的，如单头拉丝机，而立式是多头的，如4头立式纸包机，每一头有一套收、放线、牵引和工作部分，而多头往往有多套装置。为了减少工序、内部运输、工艺周期和生产面积，有些设备被联合成一个机组，一个机组只需要一套收、放线、牵引和工作部分。绞线-纸包机、铠装-护层机和连续硫化机属于这样的机组。电缆制品的线材毛坯、半制品和成品被分别绕在线盘上。线盘由木材、钢和钢木结构组成。线盘的两面各有一块侧板，中间是筒体。第七讲 电线电缆产品的生产设备（）一家大型的电缆厂，生产、试验设备有上千台

17、，大的和小的,高的和低的，长的和短的，但是并非厂里所有的人都熟悉这么多的设备，没有一年半载的时间，您不可能对他们有初步的了解。一家大型电缆厂的生产以铜杆和铝杆开始。铜杆和铝杆的原材料是铜锭、电解铜和铝锭，他们由冶炼厂供应，或者从国外进口。电缆工业是用铜大户，每年要进口一百万吨左右才能满足需要。A.连铸连轧设备是目前生产铜杆的主要设备。最著名的有三种，即意大利Properzi系统，简称CCR系统；美国的Southwire系统，简称SCR系统，以及德国的Krupp系统，简称Contirod。此三者在原理上基本相同，工艺上也大同小异，其差异主要在铸机和轧机的形式和结构上。以SCR系统为例，主要由竖炉

18、、浇铸机、八个精轧机架和绕杆机组成。最大的轧制速度为23m/s，最大轧制能力为40t/h，最小铜杆直径8mm。另一种是芬兰Outokumpu公司生产的上引法连续浇铸机，用于制造无氧铜杆。它主要由以下部分组成：1. 预热炉，用于电解铜的预热。2. 熔化炉，为工频感应电炉3. 保温炉，其作用是控制石墨坩埚中铜液的高度。4. 铸造设备，用于铸造铜杆。5. 轧机，轧制铜杆，6. 绕杆机，将轧制后的铜杆绕制成圈。铜杆直径712mm，年产量6万吨。B.铝杆连铸连轧机。所生产的电工铝导体主要用作：1. 架空导线、裸铝绞线或钢芯铝绞线，作输、配电之用。2. 电线电缆的导电线芯，都由软或半软铝线制成。铝杆连铸连

19、轧机类似Properzi系统，主要有竖炉、保温炉、铸轮、热轧机和绕杆机组成。9.5mm铝杆的轧制速度为9m/s，生产量为6t/h。铝杆的生产流程如下：铝锭在竖炉中熔化，熔化后铝水流入保温炉，从保温炉流入铸轮，铸轮是一个直径1.5米的有槽的轮子，并有密封的金属带。铸轮也称为结晶轮。铝水在槽内结晶成形，并进入三辊式（Y型）热轧机，经15道热轧成所要求的铝杆。C.拉丝机拉丝机的基本原理是将金属杆（铜、铝）通过孔径逐级减小的圆形或异形模子。在拉伸过程中，被拉金属前端要加拉力，从而坯料截面减小，成品长度增加。现代模子材料主要是碳化钨硬质合金、金刚钻石及人造聚晶钻粒。拉丝润滑液。线及线模的润滑是拉丝工艺中

20、应注意的问题之一。拉丝润滑液要有良好的润滑性，要保证线与线模间的摩擦最小，要能清除线材表面、拉线模孔及拉丝机上的油污、铜粉、并要求对人体无刺激性，对设备无腐蚀作用。拉铜线的润滑液主要由不同成分的油水乳浊液制成。其中的水溶性油开始是磺化植物油（菜油、蓖麻油），现在一般代以皂化合成脂肪酸。大、中拉用的润滑液的配方为：机油（20）号合成脂肪酸氢氧化钠石油磺酸钠小拉机则用优质香皂液和中性肥皂的乳化液。在大拉机上拉铝杆，一般采用矿物油加若干添加剂，其配方为：汽缸油工业猪油鲸脑油聚异丁烯羊毛脂第八讲 电线电缆产品的生产设备（）根据所要求的线材的规格，拉线机可分为大拉机、中拉机和小拉机。基本上，各种拉线机由

21、一系列硬质合金模或钻石模组成。铜杆或铝杆在由拉线机中的一组锥形轮拉过这些模子的过程中缩小了直径。拉线机又可分为滑动式和非滑动式两种。一般表面强度较高的线材（如铜线）采用滑动式拉线，而较低的（如铝线）采用非滑动式拉线。当前，由于润滑的改进，铝线也已大量采用滑动式拉线工艺。电缆工业用的拉制铜线滑动式拉线机，根据线材粗细可拉制八个等级的铜线。拉铝线一般只分为大拉、中拉两级。1.当代铝导线制造工艺铝导线大部分用作架空导线（裸铝绞线或钢芯铝绞线），电力电缆和绝缘布电线的导电线芯。前者为硬铝线，后者为软或半软铝线。单股圆铝线截面都在1mm2或1.5mm2以上。只须用大拉机或大、中拉机就可拉制所有规格的圆铝

22、线。用作电力电缆导电线芯的单根扇形线可以由压铝机挤压成形或连铸连轧机热轧成形（必要时通过一两道冷拉）。单扇形线截面一般做到240 mm2或300 mm2。(1) 硬铝圆单线的生产 当前，硬铝圆单线的拉制多采用卧式大拉机，以9.5mm连铸连轧铝杆为进线。铝杆在大拉机上通过10个模子拉到出线直径2.3mm，基本上包括了所需硬铝单线的所有规格。(2)软及半软铝线的生产 半软圆铝线一般都作为0.75-9.5 mm2的布线线芯之用。单线直径为0.97-2.73mm，需要软化和半软化。拉制在中拉机上进行，一般以3.0mm的大拉线为进线。它的生产工艺如下：铝大拉、连续软化、连续成盘或成捆收线，线径3.0mm

23、左右；中拉3-4道，拉至成品前一道，截面缩减率20-25%；连续全软化，出线温度约340；在冷却润滑液下拉一道至成品尺寸。现代铝线控制设备有的配备连续退火装置。卧式铝大拉机的最快线速度可达38m/s，可以做到不停车连续收线。这种大拉机的结构与铜大拉机基本相似。并非所有的铝大拉机都配备有连续退火装置，这些铝大拉机须停车换盘，其生产效率仅为现代铝大拉机的四分之一。铝线表面易于氧化结成一层薄膜，如果用接触法连续软化，铝线与接触轮间易于发生火花，烧断铝线。铝线连续软化一般采用工频或中频感应连续加热法。加热温度350-400，退火线速度可达20-25m/s。用高速滑动式大拉机拉制铝线必须考虑采用适宜的润

24、滑剂。润滑剂一般采用矿物油加适当的添加剂，以增强与铝杆的附着力，从而降低被拉铝线与锥形轮之间的摩擦系数。拉制铝线时有不少铝屑浮游在润滑油中，对拉线质量和线模寿命有不良影响。这种浮游物应用帆布真空过滤滤去。采用优质润滑剂后，碳化钨模的正常使用寿命为每块能拉制4500km铝线。第九讲 电线电缆产品的生产设备（）2.当代铜导线制造工艺（1）传统铜导线拉制设备作为铜导体单线、绞线或束线所用圆铜单线都用滑动式多模拉伸工艺生产。当前仍在广泛使用滑动式多模铜拉线机。按成品尺寸不同，可分为重拉、大拉、中拉、小拉及细拉机五种，而拉制的线材按直径的不同，可分为八级，从16毫米到0.01毫米。模子的数量从最少的五个

25、到最多的十九个。重拉机主要用来加工扁线。传统的九模或十三模铜大拉机采用双排锥形轮结构，拉制速度不超过17米/秒。其它传统的中、小及细拉机一般是单排或双排锥形轮结构。（2）当代拉线新工艺当前铜线生产技术有不少新的进展，提高了生产效率和产品质量。运用这些新技术，可以做到拉线连续化，大拉平均断头率达每50吨一次，小时平均产量2.5吨以上。中小拉生产效率可以提得更高。这些新技术归纳起来有：a. 采用高质量连铸连轧铜杆为卧式大拉机进料杆，大捆放线（每捆可达五吨），聚晶模拉线-连续软化，成盘或成捆连续收线。断头率可以做到每50吨一次。卧式铜大拉机，拉线速度约为2530米/秒。一台大拉机二班生产2.53.0

26、毫米软线，年产量可达万吨以上。b. 中、小拉线机的高速化。近年来，中、小拉机高速拉线在技术上已经达到了相当高的水平。国外市场上出现了一些拉线速度达63米/秒，甚至80米/秒的中、小拉线机。但是，国外多数电缆厂采用的中、小拉机的拉线速度实际均在35-40米/秒左右。高速拉线，除了对拉线模、线盘动平衡和润滑乳浊液等有特殊要求外，拉线机本身的设计也急需改进。因此，几年来的生产实践证明，由于高速拉机对各种辅助条件（铜线材质、拉线模、线盘、乳浊液等）的要求很高，单机生产率的提高并没有在经济上带来多大的好处。c. 中、小拉机多线中速拉制。国外最近发展起来的多头中、小拉线系统很值得注意。在这些拉线机上，视线

27、径的大小，可28根同时进行中速拉线。中、小拉机的拉线速度一般为25-30米/秒，折合单线线速可达200-240米/秒。由于单根的拉线速度不高，断线机会大为减小。由于软线线芯生产大量增加，带有连续退火及成束收线的多线中、小拉机当前得到迅速发展。在多头拉线机中，由于各根线的断线机会不一致，拉线的根数愈多，效率就愈低。一般来说，8头拉线机的效率要比4头拉线机低15%-20%。如果铜线材质良好，4头拉线机的班产机效可达80-90%，并不低于目前的高速单头拉线机，而其产量可提高数倍。以4头拉线机为例，以30米/秒的速度拉制0.20毫米铜线时，即相当于120米/秒的拉线速度，即一台4头拉线机相当于两台高速

28、拉线机（线速度60米/秒）。一台4头拉线机的产量是一台高速拉线机的两倍。一台4头拉线机的小时理论产量可达120公斤，考虑机效，亦可达到每小时100公斤左右的产量。当采用800毫米收线盘时，容量为800公斤时，即可做到8小时内不换盘。d.连续收线和静盘收线。当前大-中拉线已采用连续收线，在大拉机上已有连续退火、连续成盘或成捆收线。在中、小拉机上还可用静盘连续收线，大大地提高了生产效率。第十讲 电线电缆产品的生产设备 （）铜线镀锡电线电缆的铜导电线芯或铜线屏蔽线上往往要镀上一层1.515µm厚的锡层。其目的，一是防止腐蚀，特别是防止铜与绝缘间的腐蚀作用；二是帮助焊接。铜线镀锡有热镀和电镀

29、两种工艺。当前主要采用电镀，在不少情况下热镀仍在使用。1.铜线热镀锡(1)铜线表面清洁处理。铜比较容易为锡液所浸润，光亮退火的铜线，在正常生产中，可以直接通过熔剂槽后进入镀锡槽。氧化锌水溶液是铜线热镀锡的常用熔剂。在铜线进入锡槽前要把多余熔剂尽量擦除。(2)热镀锡工艺。所用镀层金属有两大类，纯锡和合金锡，主要介绍纯锡热镀工艺。纯锡的锡含量约为99.85% ，熔点230，比重7.3。熔化锡在锡槽内的温度一般保持在280325。铜线直径超过2.5mm时，槽温可提高到350。锡槽温度必须严格控制，温度太高会增加锡灰（氧化锡）和锡渣（亦称硬锡，铜锡合金，熔点较高，沉于槽底）的生成。温度太低会使锡层毛糙

30、，或与铜线附着不良。良好的镀锡工艺必须保证锡层与铜线表面之间形成一连续的中间合金薄层，其成份一般是铜锡合金，作为锡层与铜基间牢固结合的媒介。如铜线直径较粗、锡槽温度太低、镀速又过快，中间层将不易生成，产品将不易通过曲绕实验。(3)锡层揩擦及冷却。镀锡线从锡槽出来后要经过揩擦，去除余锡。揩擦方法对锡层厚度和锡层均匀度有很大影响。(4)镀锡层厚度。铜成品线的锡层厚度视其用途不同而异。为防蚀，应厚一些；为焊接，可薄一些；但用作电子工业接头的镀锡铜线，为保证高速度自动焊接性能，镀层厚度有时高达8µm；电缆用线锡层厚度一般不超过5µm（约为360mg/dm2)。近年细铜线电镀锡普遍采

31、用“先镀后拉再连续退火”的工艺。其方法是以3.01.8mm铜线先经电镀锡作为中、小拉进线，拉到0.90.3mm，随之连续退火和自动下盘。(5)热镀锡的纯锡消耗。在生产过程中，锡槽内锡的含铜量逐渐增加，原因是粘附在线上的铜粉铜屑带入锡槽。金属锡中如含铜量超过3%时，锡层表面将出现粗糙。用提高温度来消除粗糙将是徒劳的，而且会得到相反的效果。铜锡合金比重较大，沉在槽底，含铜量超过规定时要加以清理，用铁漏勺把下沉在槽底的铜锡合金（也叫硬锡或锡渣）扒出，而后配入新锡。槽内锡水表面同空气接触易于氧化，应有覆盖层或充以保护气体减少氧化锡（锡灰）的生成。在热镀锡工艺中，锡灰和硬锡的损耗是非常高的，特别是镀细线

32、时，两者的损耗总和几乎与锡层耗锡量相等。在热镀锡工艺中如何减少及回收和锡灰在经济上是十分重要的。(6)镀锡铜线锡层的控制试验 用多硫化钠试验控制镀层质量有2种方法：镀锡试样在4倍直径的圆柱上绕5圈以上,将此螺旋圈取下浸在苯中洗净后,浸在标准多硫化钠的溶液30秒种。取出后用水清洗,经肉眼仔细观察,无任何黑点斑痕为合格；一个不弯曲的试样,在比重1.186的盐酸中浸1分钟后,再在多硫化钠液中浸30秒种，用肉眼观察,线上无黑点斑痕为合格。2.铜线电解镀锡电解镀锡是铜线镀锡工艺中的一项重大突破,它只有到上世纪70年代初才得到普遍采用，电解镀锡能提高生产效率。保证产品质量和提高经济效益已为电缆行业所公认。

33、电解镀锡生产线中重要的一环是进线处理。进线在镀锡之前必须保持清洁，不染油污，不被氧化，以保证良好的锡层附着和均匀的锡层厚度。为了去除进线表面的残留润滑油脂及其它污秽，可将线来回地在较浓的碱性洗涤液中冲洗，同时在线上加以5-10A/dm2的电流密度，再经高压水冲洗及空气吹干后，线在10%氟硼酸液中酸洗去除表面氧化。经化学清洗后，铜线由牵引轮引导，平行地在电镀槽中运行多次得到镀锡。电镀槽中安放有圆柱形的纯锡作为阳极。以氟硼酸锡为基础的电介液环绕阳极及铜线循环流动。同时通过调整电流密度和工艺速度，可以制造高质量的镀锡铜线。电镀电流1600A（10V）时，镀1.83.0mm的铜线，最大锡层厚度可达15

34、µm，最高线速可达360m/min，电镀电流也有采用3000A的，线速可增加1倍。电解液由氟硼酸锡、纯氟硼酸、硼酸和防氧剂等组成。镀锡线经过冲洗，干燥后绕在线盘上取样，进行多硫化钠试验，检查是否有镀层缺陷。然后再在有连续软化的中拉机上拉成有光泽的，附着良好的镀锡铜线。第十一讲电线电缆产品的生产设备()现代拉伸用线模拉线模是导线制造的重要工具，其所用材质的优劣及加工制作水平对拉线工艺影响很大。（一） 线模材料现代线模材料主要是碳化钨硬质合金、金刚钻石及人造聚晶钻粒。（1） 碳化钨线模。1922年，有实用价值的碳化钨硬质合金问世。30年后，碳化钨线模在拉线工艺中得到了广泛的应用。其洛氏硬

35、度为90左右。（2） 钻石模。单晶钻石是天然晶体中最硬的物体，洛氏硬度100，在19世纪后期已用作拉线模。钻石模模孔直径一般不超过1.0 mm（最大的可达2.5 mm）。1.01.6mm孔径的钻石模坯料重达1.412.6克拉。在实际拉线中，最为经济的配合是拉粗线用碳化钨模，拉细线用钻石模。地球上不少地方或多或少都出产天然钻石，但可以制成钻石模的只有少量，约占6%。天然钻基本上是正六面体，确定钻石模打孔的取向极为重要。在一块钻石晶体中，由于其结晶方向的不同而耐磨能力不一样。要很有经验才能成功地确定打孔的取向，以保证使用中模孔的圆正和精确度，以及钻石模的最长使用寿命。在钻石模生产中，可以用X光设备

36、和极化光显微镜来帮助取向。钻石模要镶装在铜模套内，以吸收横向冲击力，并保证有良好的热传导性。大模孔钻石模易于产生裂缝，加上它的磨损不均匀性，往往影响其使用寿命，而且大钻石价值昂贵，故钻石模的经济限度最大是2.0mm。当前在铜拉线中比较经济的选择是1.00.8 mm以下一般用钻石模，而1.0mm以上一般用碳化钨模。（3）聚晶模。上世纪70年代中期，线模材料开始有了进一步突破。早在1953年，石墨人造钻石在美国试制成功，现在，世界上不少国家，包括我国，都能生产人造钻石。但至70年代，才用人造钻石粉末，在高温高压下，制成聚晶模芯坯块。聚晶模有极高的硬度和耐磨性。（二）线模加工和设备（1）钻石模加工程

37、序选粒-磨平面-定心-钻孔-用焊料将模芯镶在铜套内-成品钻石原粒是完整的多面体结晶，选用透明度好，无暇粒子作模子坯料，在磨光机上磨出两个平行面，用激光定心，用超声波机钻透模芯并修整，用焊料将修好的钻石粒固定在铜模套内，制成成品。所用的设备有：磨光机、打孔机、修整定心机和线模成形机等。新型的超声波打孔和抛光机得到广泛应用。（2）聚晶模加工。聚晶模一般可以用加工大型钻石模的同样方法来加工，但工效甚低，并难作最后抛光。国外有些工厂开发了聚晶模专用加工设备。火花电蚀机利用聚晶模坯的导电性能，对其加工，如打孔、成形等（除抛光外），最有效的圆模抛光可用机械透平抛光机来完成。抛光速度每分钟三万转。用适当钻粒

38、磨料时，镜面光泽可在较短时间得到，比常用超声抛光工艺加工时间缩短20%。第十二讲我国成为世界第三电线电缆生产大国20世纪90年代以来，我国电线电缆行业获得高速发展，成为世界第三电线电缆生产大国。但是，电线电缆行业目前仍存在着许多问题，与世界先进水平还存在着一定的差距。A. 电线电缆制造厂多达4700多家，是世界上电线电缆企业最多的国家。盲目发展带来严重后果，无氧、低氧铜杆的生产能力已达到250万-300万吨左右，但是，每年需要量仅占设备能力的30 %；交联电缆设备生产能力已达到12万公里以上，但每年仅需3万-4万公里，设备利用率仅为30%以下。按工业先进国家观点，设备利用率在70%是正常的。我国十大电缆企业的产值仅占全行业的10-11%，而日本七大公司却占全国电缆销