[發明專利]一種實芯鋁合金導體及其制備方法

有效

• 申請號: 201210436743.4
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN103146960A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 葉明高;葉卓俊
• 申請（專利權）人: 安徽南洋電纜有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;H01B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電工行業的制造技術領域，具體涉及一種可替代傳統銅芯電線電纜的實芯鋁合金導體及其制備方法。

背景技術

鋁合金導線1921年開始用于架空線路，由于其強度高、重量輕，并有較好的導電性能（各種不同品牌的鋁合金具有不同的性能特點），被廣泛地使用并獲得良好的經濟效果。我國的鋁合金導線生產經過幾次設備、工藝的改革，產品性能亦已達到IEC、JEC等標準要求，并用于架空線路上。然而，由于種種原因，目前我國輸配電線路中鋁合金導線的使用量僅占7%左右，而國際上鋁合金導線早已成為輸電線路的主要線種。其中，法國使用最為普遍，他們在平原地區使用鋁合金絞線，在山區則用鋼芯鋁合金絞線，目前幾乎已全部代替了鋼芯鋁絞線。在日本，耐熱鋁合金作為導電鋁合金的主要品種被大量使用，日本六大電力公司使用的耐熱鋁合金系列導線占日本架空輸配電線路用導線70%以上。

近年來，隨著我國電力工業的蓬勃發展，對鋁合金導線所具有的優點、經濟效果有了更深的了解。輸配電線路用鋁合金導線已呈強勁的上升勢頭，盡管我國目前的鋁合金導線產量不大，但已有不少鋁合金導線產品銷往新加坡、馬來西亞、香港、巴基斯坦、印度、澳大利亞等國。近悉，比利時、南朝鮮也有意從我國進口鋁合金導線，而且數量可觀，國內華北地區城市舊電網改造、三峽工程都急需大量不同品牌的鋁合金導線。因此，高質量、價格合理的鋁合金導線將成為今后輸配電線路中用線的必然產品。

由于鋁較銅軟，因此作為替代銅導線的鋁合金導體除了達到所需導體的各項性能指標外，還必須具備一定的強度和伸長率，還要具有一定的蠕變性能，抗氧化能力強。中國專利申請CN102119233A明提供一種具有高韌性和高導電率的鋁合金、鋁合金線、鋁合金絞合線、包覆電線和束線，以及一種制造鋁合金線的方法。所述鋁合金線包含：大于或等于0.005?質量％且小于或等于2.2質量％的Fe，并且余量為Al?和雜質。該鋁合金線還可以包含總量大于或等于0.005?質量％且小于或等于1.0?質量％的選自Mg、Si、Cu、Zn、Ni、Mn、Ag、Cr?和Zr?中的至少一種添加元素。所述鋁合金線的導電率不低于58％?IACS，并且伸長率不低于10％。所述鋁合金線是通過鑄造、軋制、拉絲以及軟化處理這些連續的步驟而制成的。進行軟化處理以提供優異的韌性(?例如，伸長率和耐沖擊性)，從而使得在安裝束線時，電線在端子部附近處的斷裂情況得以減輕。這種鋁合金韌性較好，但因鋁導體的內部結構問題，導致抗氧化性能差。?

發明內容

本發明的所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種能替代銅導線的實芯鋁合金導體，其具有良好的導電性能，又具有較好的強度和伸長率，且抗氧化性能強。

為解決以上技術問題，本發明采取如下技術方案：

一種實芯鋁合金導體，其特征在于其成分中按重量百分百含量含有0.40-1.00%的鐵，0.05-0.20%的銅，0.05-0.10%的硅，0.02-0.12%的鋅，0.01-0.05%的鎂，0.02-0.12%的稀土元素，其余為鋁以及不可避免的雜質。

在一個具體的實施方式中，所述的稀土元素包括鈰和鑭，所述的稀土元素鈰的含量為0.009-0.09%，鑭的含量為0.05-0.08%。

在一個優選的實施方式中，所述實芯鋁合金導體的成分中按重量百分百含量含有0.50-0.80%的鐵，0.06-0.15%的銅，0.06-0.09%的硅，0.03-0.10%的鋅，0.02-0.04%的鎂，0.03-0.10%的稀土元素，其余為鋁以及不可避免的雜質。

上述實芯鋁合金導體的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1）熔煉、澆鑄和軋制

a）將鋁合金熔化爐升溫至780℃及以上，停火停止加溫，把鋁錠迅速加進鋁合金熔化爐內，然后關閉爐門重新起火升溫；當鋁錠全部融化并升溫到820℃及以上時，停止加熱后用專用工具把一定重量成分的鎂錠、鐵鋁合金、銅鋁合金、鋅鋁合金、硅鋁合金先后加入鋁合金熔化爐內，待全部融化后，陸續加入稀土鋁合金，待稀土鋁合金熔化后開動永磁攪拌機進行5分鐘至10分鐘的充分攪拌；

b）攪拌結束用99.99%的高純氮氣將無毒精煉劑和除渣劑一起通入鋁合金熔煉爐的鋁液內，通氣1分鐘左右，確保將精煉劑和除渣劑能通到到鋁液的任何部位，以底部為最佳，然后將鋁液上的鋁渣扒出，鋁液靜置20分鐘，期間取樣進行迅速爐前分析；