CN103886930A

CN103886930A - 一种电缆导体用铝合金配方

Info

Publication number: CN103886930A
Application number: CN201410077254.3A
Authority: CN
Inventors: 孙超南; 任俊; 祖恩建; 胡成志; 彭鹏
Original assignee: ANHUI HAINA CABLE GROUP Co Ltd
Current assignee: ANHUI HAINA CABLE GROUP Co Ltd
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2014-06-25

Abstract

本发明涉及一种电缆导体用铝合金配方，该配方包括Si、Fe、Cu、Mg、Zn、B、稀土和Al，各组分所占质量百分比如下：Si0.07%～0.09%、Fe0.5%～0.8%、Cu0.1%～0.15%、Mg0.05%～0.08%、Zn0.08%～0.10%、B0.008%～0.01%、稀土0.06%～0.10%、Al98.8%～99.1%。本发明具有材料搭配合理和制造成本低等优点，能够改善铝合金导体性能，延长铝合金电缆的使用寿命，弥补了现有的铝合金导体存在着易蠕变、易断裂、连接可靠性低等缺陷。

Description

一种电缆导体用铝合金配方

技术领域

本发明涉及电缆制造技术领域，具体的说是一种电缆导体用铝合金配方。

背景技术

众所周知，铝是一种导电性能仅次于铜的金属材料，广泛应用于电缆行业作为导电线芯。铝导体电缆，因其易蠕变、易断裂、连接可靠性低等缺点，导致在实际使用过程中安全隐患较大，国家标准考虑到供电的安全可靠性，对铝芯电缆的应用也做了诸多限制，使得铝芯电缆在电力行业的应用很少，仅应用在对安全可靠性要求较低且对成本要求较高的场所。近年来，国内铜资源极度匮乏，60%以上依赖进口，同时价格高昂，严重制约了国内经济的高速发展。做为电缆行业，实施以铝节铜、以铝代铜的战略步伐，一方面可大幅降低线路的投资成本，另一方面减少经济发展对紧缺资源的依赖。而目前铝合金电缆由于自身原料搭配不合理，在应用过程中存在着易蠕变、易断裂、连接可靠性低等缺陷，致使使用寿命较短，当出现上述问题时，则需要及时更换，否则会给人们正常的使用带来麻烦，而更换又耗费着人力物力，更换所需的成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种材料搭配合理的、制造成本低的，能够改善铝合金导体性能的配方，即一种电缆导体用铝合金配方。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种电缆导体用铝合金配方，该配方包括Si、Fe、Cu、Mg、Zn、B、稀土和Al，各组分所占质量百分比如下：

所述各组分所占的最佳质量百分比如下：

相关组分的性能及作用如下：

Cu：Cu元素可增加合金在高温时候的电阻稳定性；

Fe：Fe元素可提高合金的强度和抗蠕变性；

Mg：Mg元素在同样的界面压力下，能够提高合金材料接触点使其具有更高的抗拉强度；

稀土：稀土元素可起到净化、提高纯度、填补表层缺陷、细化晶粒、减少偏析。

本发明的有益效果是：本发明具有材料搭配合理和制造成本低等优点，能够改善铝合金导体性能，延长铝合金电缆的使用寿命，弥补了现有的铝合金导体存在着易蠕变、易断裂、连接可靠性低等缺陷。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

实施例一：

按照上述配方实际生产时，需经过以下工艺步骤加工处理：

（1）配料：按照铝合金的配方进行配料；

（2）清理、预热：将熔炼炉清理干净，并升温预热到700℃，采用预热能够缩短熔炼炉加热的时间，提高铝合金的熔炼效率；

（3）入料：将步骤（1）中的各成分混合物加入提前预热好的熔炼炉中；

（4）添加药剂：加入清渣剂和精炼剂，所述的清渣剂、精炼剂的重量分别为合金总重量的0.2%、0.3%，清渣剂和精炼剂应干燥，添加清渣剂和精炼剂，一方面有助于除去混合物内部的渣物，也能够改善铝合金的成型质量，将熔炼炉温度升高到725℃，该温度能够更好的促进各配料间的混合；

（5）搅拌：搅拌铝合金液体，搅拌应当平稳进行，不应激起太大的波浪，以防氧化膜卷入熔体中，搅拌2小时，同时保证熔炼炉内的温度控制在步骤（4）中规定的温度，这样能够保证搅拌的质量，使铝合金液体充分的混合；

（6）静置、除渣：搅拌结束后静置，静置的时间为10min，静置后，铝合金液体内的渣物会分离出来，并聚合成块，将熔炼炉中的渣物清除干净，防止了渣物对于铝合金导体成型后的质量造成影响；

（7）试样鉴定：取样及调整成分，分析铝合金液体中各成分比例是否达到预先设定，若达标后即可继续进行后续加工，若不达标，则需重新对配料的配比进行调整；

（8）保温：将合金液转入保温炉，所述的保温时间为2小时；

（9）浇铸：浇铸形成铝合金铸锭，浇铸时应确保流槽中间煲清洁、干燥，严格控制温度和流量，钢带、结晶轮干燥，润滑良好，冷却水充分合理，冷却均匀，出锭温度正常；

（10）轧制：对铝合金锭进行轧制形成铝合金杆；

（11）拉线：对轧制好的铝合金杆进行拉线，拉线时根据要求单丝直径配置模具，确保润滑充分；

（12）绞合：对拉制好的单丝进行绞合形成铝合金导体，根据不同规格选配紧压模具，绞合时张力应均匀，排列应正确；

（13）退火：绞合后的退火处理，将绞合后的铝合金导体放入退火炉中退火，按照工艺要求设定退火温度和退火时间，退火后铝合金导体即可用于实际使用。

将上述配方按照上述步骤生产出的铝合金导体电阻率可达到62.5%IACS，单丝抗拉强度可达到135MPa，单丝伸长率可达到28%。

实施例二：

按照上述配方实际生产时，需经过以下工艺步骤加工处理：

（1）配料：按照铝合金的配方进行配料；

（2）清理、预热：将熔炼炉清理干净，并升温预热到710℃，采用预热能够缩短熔炼炉加热的时间，提高铝合金的熔炼效率；

（4）添加药剂：加入清渣剂和精炼剂，所述的清渣剂、精炼剂的重量分别为合金总重量的0.2%、0.3%，清渣剂和精炼剂应干燥，添加清渣剂和精炼剂，一方面有助于除去混合物内部的渣物，也能够改善铝合金的成型质量，将熔炼炉温度升高到735℃，该温度能够更好的促进各配料间的混合；

（5）搅拌：搅拌铝合金液体，搅拌应当平稳进行，不应激起太大的波浪，以防氧化膜卷入熔体中，搅拌2.5小时，同时保证熔炼炉内的温度控制在步骤（4）中规定的温度，这样能够保证搅拌的质量，使铝合金液体充分的混合；

（6）静置、除渣：搅拌结束后静置，静置的时间为15min，静置后，铝合金液体内的渣物会分离出来，并聚合成块，将熔炼炉中的渣物清除干净，防止了渣物对于铝合金导体成型后的质量造成影响；

（10）轧制：对铝合金锭进行轧制形成铝合金杆；

经上述配方生产出的铝合金导体电阻率可达到62.5%IACS，单丝抗拉强度可达到170MPa，单丝伸长率可达到36%。

实施例三：

按照上述配方实际生产时，需经过以下工艺步骤加工处理：

（1）配料：按照铝合金的配方进行配料；

（2）清理、预热：将熔炼炉清理干净，并升温预热到720℃，采用预热能够缩短熔炼炉加热的时间，提高铝合金的熔炼效率；

（4）添加药剂：加入清渣剂和精炼剂，所述的清渣剂、精炼剂的重量分别为合金总重量的0.2%、0.3%，清渣剂和精炼剂应干燥，添加清渣剂和精炼剂，一方面有助于除去混合物内部的渣物，也能够改善铝合金的成型质量，将熔炼炉温度升高到745℃，该温度能够更好的促进各配料间的混合；

（5）搅拌：搅拌铝合金液体，搅拌应当平稳进行，不应激起太大的波浪，以防氧化膜卷入熔体中，搅拌3小时，同时保证熔炼炉内的温度控制在步骤（4）中规定的温度，这样能够保证搅拌的质量，使铝合金液体充分的混合；

（6）静置、除渣：搅拌结束后静置，静置的时间为20min，静置后，铝合金液体内的渣物会分离出来，并聚合成块，将熔炼炉中的渣物清除干净，防止了渣物对于铝合金导体成型后的质量造成影响；

（10）轧制：对铝合金锭进行轧制形成铝合金杆；

经上述配方生产出的铝合金导体电阻率可达到62.5%IACS，单丝抗拉强度可达到150MPa，单丝伸长率可达到31%。

综上，经本发明配方生产出的铝合金导体电阻率可达到62.5%IACS，单丝抗拉强度可达到120MPa～180MPa，单丝伸长率可达到28%～36%。该铝合金导体改善了铝材的抗蠕变性、电性能、机械性能，适用于电线电缆制造中电力电缆的导电线芯。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种电缆导体用铝合金配方，其特征在于：该配方包括Si、Fe、Cu、Mg、Zn、B、稀土和Al，各组分所占质量百分比如下：

2.根据权利要求1所述的一种电缆导体用铝合金配方，其特征在于：所述各组分所占的最佳质量百分比如下：