一種用于電纜的鋁合金材料及其制備方法與流程

文檔序號：12109932閱讀：322來源：國知局

本發明涉及電纜技術領域，具體涉及一種用于制作電纜的鋁合金材料。

背景技術：

鋁合金電力電纜是以鋁合金材料為導體，采用特殊緊壓工藝和退火處理等先進技術發明創造的新型材料電力電纜。合金電力電纜彌補了以往純鋁電纜的不足，雖然沒有提高了電纜的導電性能，但彎曲性能、抗蠕變性能和耐腐蝕性能等卻大大提高，能夠保證電纜在長時間過載和過熱時保持連續性能穩定，采用鋁合金導體，可以大大提高鋁合金電纜的導電率、耐高溫性，同時解決了純鋁導體電化學腐蝕、蠕變等問題。鋁合金的導電率是最常用基準材料銅IACS的61.8％，載流量是銅的79％，優于純鋁標準。但在同樣體積下，鋁合金的實際重量大約是銅的三分之一。因此，相同載流量時鋁合金電纜的重量大約是銅纜的一半。采用鋁合金電纜取代銅纜，可以減輕電纜重量，降低安裝成本，減少設備和電纜的磨損，使安裝工作更輕松。

鋁合金材料中加入稀土元素，能夠起到凈化，提高純度，填補表層缺陷，細化晶粒，減少偏析，消除顯微不均而導致局部腐蝕的作用；同時稀土鋁合金的研制不僅可提高合金的強度，還能降低合金的熔化溫度，所以在滿足同等電氣性能的前提下，使用稀土鋁合金電纜的重量是銅芯電纜的一半左右，其截面是傳統銅芯電纜的1.1-1.25倍，價格比傳統的銅芯電纜低15-30％。因此，提供一種用于電纜的鋁合金材料很有必要。

技術實現要素：

本發明的第1個目的是提供一種用于電纜的鋁合金材料。

本發明的第2個目的是上述用于電纜的鋁合金材料的制作方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種用于電纜的鋁合金材料，按照質量百分比含量，所述鋁合金材料包括下列組分：

Fe 0.4-1.2％、Si 0.1-0.5％、RE 0.1-0.5％、玻璃碳纖維復合材料1-4.5％、Al 1-3％、余量為鋁合金粉末。

所述鋁合金粉末為常溫高強度型Al—7.5Zn—2.5Mg—2Cu—0.2Zr—0.2Cr。

所述玻璃碳纖維復合材料的制備參考專利號CN201210474152.6。

所述RE為釩Sc、鑭La、鈰Ce、釔Y中的一種或多種。

上述用于電纜的鋁合金材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照配方比例將上述Fe、Si、RE、玻璃碳纖維復合材料、Al和鋁合金粉末在高溫熔爐中熔煉，熔煉溫度為750-850℃，升溫速率為50-70℃/min,熔煉時間為1-2h；熔煉完畢后將金屬液澆鑄為鋁合金鑄錠；

(2)將步驟1得到的鋁合金鑄錠在軋制成合金桿，軋制溫度為450-550℃；

(3)在形成鋁合金核的溫度條件下，再將合金桿拉制處理，得到鋁合金電纜材料,拉伸過程中，鋁合金導體單絲的截面積為合金桿的35-60％。

本發明的有益效果是：在鋁合金中加入適量稀土元素和Fe、Si等，不僅能夠起到凈化、提高純度、填補表層缺陷、細化晶粒、阻止再結晶晶粒長大的作用，還可以提高材料導線性、抗蠕變性、改善合金的腐蝕性能與焊接性能；同時因鋁熔點遠低于銅，使得鋁及其合金材料的工業冶煉環節大大降低了煤、電等高耗能資源用量，減少溫室氣體排放，促進社會經濟與生態環境和諧發展。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。實施例中，Fe、Si、鋁合金為中航邁特粉冶科技有限公司市售品；稀土元素RE為江蘇泰州市揚子江稀土金屬有限公司市售品。

實施例1

本發明提供了一種用于電纜的鋁合金材料，按照質量百分比含量，所述鋁合金材料包括下列組分：

Fe 0.8％、Si 0.3％、Ce 0.15％、Sc 0.1％、玻璃碳纖維復合材料2.5％、Al 1.5％、余量為鋁合金粉末。

上述用于電纜的鋁合金材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照配方比例將上述Fe、Si、RE、玻璃碳纖維復合材料、Al和鋁合金粉末在高溫熔爐中熔煉，熔煉溫度為800℃，升溫速率為50℃/min,熔煉時間為2h；熔煉完畢后將金屬液澆鑄為鋁合金鑄錠；

(2)將步驟1得到的鋁合金鑄錠在軋制成合金桿，軋制溫度為500℃；

(3)在形成鋁合金核的溫度條件下，再將合金桿拉制處理，得到鋁合金電纜材料,拉伸過程中，鋁合金導體單絲的截面積為合金桿的35-60％。

實施例2

本發明提供了一種用于電纜的鋁合金材料，按照質量百分比含量，所述鋁合金材料包括下列組分：

Fe 0.6％、Si 0.2％、Ce 0.2％、玻璃碳纖維復合材料3％、Al 2.5％、余量為鋁合金粉末。