[發明專利]鋁合金基復合導體及其制造方法以及相應的衍生品

在審

• 申請號: 201710712027.7
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN107464598A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 於國良;吳振江
• 申請（專利權）人: 吳振江
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02;H01B13/00;C22C21/00;C22C21/14;C22C21/16;C22C1/03;C22F1/057;C22F1/04
• 代理公司: 北京遠創理想知識產權代理事務所(普通合伙)11513
• 代理人: 衛安樂

技術領域

本發明涉及鋁合金基復合導體及由其構成的絞線、束線、包覆線芯和線纜以及鋁合金基復合導體的制造方法，尤其涉及覆銅層的厚度為線材直徑的1％-5％，所述鍍銀層厚度≥0.005mm、強度≥255MPa、延伸率≥15％、導電率≥65％IACS、工作溫度為140℃以上的鋁合金基復合導體。

背景技術

電氣用導體廣泛應用于通信、能源、汽車、軌道交通、石油化工、航空航天、電子器材等產業，是應用規模最大、范圍最廣的配套產品。

傳統的導體產品采用銅、銅合金、鋁或鋁合金制得。隨著科技和工業領域的應用端向高集成化和輕量化不斷發展，銅質導體材料密度大、成本高的不足日漸凸顯；鋁質導體材料的密度和成本相對于銅質導體都較低，但受制于成分、工藝和材料固有特性，鋁質材料導體的性能在目前尚不能滿足重要領域的應用要求。

如何通過導體材料設計和工藝創新優化，在降低成本的前提下，制備綜合性能優異的電氣用導體，特別是提高其電氣性能、機械性能、抗氧化性能、耐腐蝕性能和耐高溫等性能，使其不僅在性能上更好地滿足各應用領域的技術要求，并且順應資源綜合利用、節能環保的時代背景，具有重要意義。

發明內容

本發明旨在提供電氣用的覆銅層的厚度為線材直徑的1％-5％，所述鍍銀層厚度≥0.005mm、強度≥255MPa、延伸率≥15％、導電率≥65％IACS、工作溫度為140℃以上的鋁合金基復合導體及由及由其構成的絞線、束線、包覆線芯和線纜，并提供鋁合金基復合導體的制造方法。本發明主旨如下：

(1)一種鋁合金基復合導體，所述鋁合金基復合導體包括鋁合金基體、覆銅層和鍍銀層；所述鋁合金基體按重量百分比包含如下元素：鐵Fe 0.2％-0.5％，硅Si0.04％-0.08％，銅Cu 0.22％-0.40％，鈧Sc 0.001％-0.01％，鈰Ce 0.001％-0.005％，鎂Mg0.01％-0.1％，Ti、Mn、V和Cr的總和不大于0.015％，余量為鋁Al；所述覆銅層的厚度為鋁合金基體直徑的1％；所述鍍銀層厚度≥0.005mm；所述鋁合金基復合導體的強度≥255MPa，延伸率≥15％，導電率≥65％IACS，工作溫度為140℃以上。

(2)一種鋁合金基復合導體絞線，該鋁合金基復合導體絞線由(1)所述的鋁合金基復合導體絞合而成。

(3)一種鋁合金基復合導體束線，該鋁合金基復合導體束線由(1)所述的鋁合金基復合導體束合而成。

(4)一種鋁合金基復合導體包覆線芯，該包覆線芯在(1)所述的鋁合金基復合導體的外周包覆一層或兩層以上包覆層，所述包覆層由有機材料、無機材料、金屬材料中的一種或兩種以上組合構成。

(5)一種鋁合金基復合導體包覆線芯，該包覆線芯在(2)所述的鋁合金基復合導體絞線的外周包覆一層或兩層以上的包覆層，所述包覆層由有機材料、無機材料、金屬材料中的一種或兩種以上組合構成。

(6)一種鋁合金基復合導體包覆線芯，該包覆線芯在(3)所述的鋁合金基復合導體束線的外周包覆一層或兩層以上的包覆層，所述包覆層由有機材料、無機材料、金屬材料中的一種或兩種以上組合構成。

(7)一種鋁合金基復合導體線纜，該鋁合金基復合導體線纜包括(4)-(6)任一所述的包覆線芯單股或多股絞合，并在單股線芯或絞合線芯的外側依次包覆至少兩層及以上的護層，所述護層包括由擠包或繞包制得的有機材料、無機材料、復合材料、金屬護層、和/或屏蔽用的金屬屏蔽線。

(8)上述(1)所述的鋁合金基復合導體的制造方法，所述方法包括：

一、配料、熔煉

按重量百分比將如下元素：鐵Fe 0.2％-0.5％，硅Si 0.04％-0.08％，銅Cu 0.22％-0.40％，鈧Sc 0.001％-0.01％，鈰Ce 0.001％-0.005％，鎂Mg 0.01％-0.1％，鈦Ti、錳Mn、釩V和鉻Cr的總和不大于0.015％，余量為鋁Al，進行配料，準備鋁錠和其它各元素的中間合金錠，所述鋁錠的純度至少為99.70％以上，各元素中間合金錠單個重量小于100g；將所述鋁錠通過熔鋁爐進行熔化，熔化區的溫度應在1250℃以上，流出熔鋁爐進入保溫爐的鋁熔體溫度不低于700℃，熔化速率大于5t/h；保溫爐內鋁熔體升溫到750℃時將中間鋁合金錠加入保溫爐內，然后進行攪拌，靜置，扒渣；

二、連鑄連軋

將鋁合金溶體進入連鑄機，澆注溫度控制在700℃-720℃，連鑄速度14-15m/min，連鑄溫度670℃，初軋溫度450℃，終軋溫度300℃，軋制速度5m/s；