[發明專利]鋁合金電纜的熱處理方法

無效

• 申請號: 201110268937.3
• 申請日: 2011-09-07
• 公開（公告）號: CN102364603A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 徐德生
• 申請（專利權）人: 無錫市嘉邦電力管道廠
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01B1/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳慧珍

技術領域

本發明涉及一種電纜，具體是一種鋁合金電纜的熱處理方法。

背景技術

我國在上世紀50～70年代，銅作為稀缺戰略資源，工業與民用電氣應用方 面的國策就是“以鋁代銅”，銅質線纜不可能在民用建筑中使用；到80年代中 期，鋁質線纜在使用中的問題暴露出來，尤其是鋁導線接頭氧化引發多起火災 (據美國消費品安全委員會CPSC統計的火災事故率，銅導體電線電纜只占鋁的 1/55)，加之當時銅、鋁價格差別不大，銅導體在電氣、機械、耐久等性能方面 的諸多優越性，在應用上就逐漸變成了以銅為主；到了90年代以后，多項國家 標準、規范也要求在民用建筑中采用銅線纜，鋁導體基本就沒有采用了。但實 際上國家標準《電力工程電纜設計規范》(GB?50217-2007)3.1條“電纜導體 材質”中并沒有排除鋁導體的使用。隨著科學技術的發展，高質量、高科技含 量的鋁材被開發出來，加之全球貧銅富鋁的資源現狀，銅價目前已是鋁價的3 倍以上(銅約6萬元/噸，鋁約1.7萬元/噸)，以“鋁”代銅又成為自然的選擇。 硬態純鋁的伸長率很低，表現在電纜應用上就是其柔韌性很差，在反復彎折時 容易損傷或折斷，因此很多重要的易燃易爆場所限制硬態純鋁的應用。軟態純 鋁的伸長率比硬態純鋁大幅提高，但是其屈服強度只有銅的一半，抗蠕變性很 差，安裝一段時間后，連接處容易松弛，造成接觸電阻增大，形成線路安全運 行的隱患。

鋁合金克服了純鋁的問題，機械性能與銅基本接近，尤其是安裝和連接穩 定性很高，經過國外近40年的運行驗證，是一種安全、可靠、經濟的導體。鋁 合金密度低，但強度比較高，接近或超過優質鋼，塑性好，可加工成各種型材， 具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性，工業上廣泛使用。

新型的鋁合金材料在純鋁材料的基礎上添加了銅、鐵、鎂等多種元素，經 過特殊的工藝合成和退火處理等先進工藝，鋁合金電纜彌補了純鋁電纜的不足， 電氣性能優越，在機械性能、安全性及經濟性上，更輕便、更柔韌、更節能。

作為合金，尤其用于電纜，其由于摻雜元素，需要經過熱處理進一步提高 其導電性和機械性能，而現有技術的熱處理方法單一，且合金不同，其熱處理 方法也不同。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種性能更優于純鋁的 電纜材料，該電纜電氣性能優越，在機械性能、安全性及經濟性上，更輕便、 更柔韌、更節能。

本發明所制備的一種鋁合金電纜，包括下述重量的組分：

Cu????0.02-0.4％

Ta????0.02-0.45％

Fe????0.06-0.09％

Y?????0.002-0.0035％

Ca????0.015-0.02％

Sn????0.001-0.0015％

余量是鋁和不可避免的雜質；所述熱處理為：首先加溫到200-238℃，保 溫2-5小時；然后繼續加溫到400-450℃，保溫1-2h，然后隨爐冷卻到 150-180℃，保溫0.5-1h，然后空冷直至與環境溫度相同。

本發明的有益效果在于首先研制了一種新的鋁合金電纜用材，Ta的加入， 在本發明的熱處理過程后，更好的與各晶格融合，造成能阻降低，提高電 導性及機械性能。

具體實施方式

實施例一

Cu????0.02％

Ta????0.02％

Fe????0.06％

Y?????0.0035％

Ca????0.015％

Sn????0.0015％

余量是鋁和不可避免的雜質。

熱處理為：首先加溫到200℃，保溫2小時；然后繼續加溫到450℃，保溫 2h，然后隨爐冷卻到180℃，保溫1h，然后空冷直至與環境溫度相同。

經檢查其導電率為65％IACS，抗拉強度為250MPa，伸長率為14％。

實施例二

Cu????0.3％

Ta????0.35％

Fe????0.08％

Y?????0.0025％

Ca????0.015％

Sn????0.0015％