CN105097064A

CN105097064A - 一种新型抗蠕变高导电超细铜包铝合金双金属导体sd

Info

Publication number: CN105097064A
Application number: CN201510402939.5A
Authority: CN
Inventors: 韩怡秋; 邵明亮; 饶阜城; 张海峰; 杨斌
Original assignee: GUIZHOU SULI CABLE CO Ltd
Current assignee: GUIZHOU SULI CABLE CO Ltd
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2015-11-25

Abstract

本发明公开了一种新型抗蠕变高导电超细铜包铝合金双金属导体SD，采用铜包铝氩弧焊拉拔工艺将铜层紧密包覆于铝合金线芯而制成，该铝合金线芯中各成分质量比分别为：Si为0.10%，Fe为0.60-1.20%，Cu为0.10-0.30%，Mg为0.06~0.30%，Zr为0.02~0.05%，铝合金线芯的杂质中单个元素含量不超过0.05%，杂质中全部元素含量不超过0.15%，B为0.05%，V+Ti为0.02%，铝合金线芯中剩余部分全部为Al？，本发明配合现有的铜包铝氩弧焊拉拔工艺，在导电率、抗拉强度均保持很高的电性能和机械性能的前提下，将导体材料的外径拉拔至0.023mm，使得铜包铝合金双金属导体可以在很多场合替代铜导体的使用、在保证性能的前提下大大减少了铜材的用量。

Description

一种新型抗蠕变高导电超细铜包铝合金双金属导体SD

技术领域

本发明涉及一种新型抗蠕变高导电超细铜包铝合金双金属导体SD，属于电线电缆领域。

背景技术

由于中国铜资源缺乏且依赖进口，以铝节铜成为发展趋势，但是由于纯铝材料本身基础机械、电性能的限制：

使得铝材的抗蠕变性能很差，在长期的冷热循环过程中会导致接触电阻过大从而产生安全隐患。

另外，纯铝在拉拔细线过程中电性能、机械性能损失严重且无法拉拔出用于特殊场合的低外径导体。

以上几点使得纯铝在很多场合无法取代铜材。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术的上的缺陷，提供一一种新型抗蠕变高导电超细铜包铝合金双金属导体SD，可以在很多场合替代铜导体的使用、在保证性能的前提下大大减少了铜材的用量，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案

一种新型抗蠕变高导电超细铜包铝合金双金属导体SD，采用铜包铝氩弧焊拉拔工艺将铜层紧密包覆于铝合金线芯而制成，该铝合金线芯中各成分质量比分别为：Si为0.10%，Fe为0.60-1.20%，Cu为0.10-0.30%，Mg为0.06~0.30%，Zr为0.02~0.05%，铝合金线芯的杂质中单个元素含量不超过0.05%，杂质中全部元素含量不超过0.15%，B为0.05%，V+Ti为0.02%，铝合金线芯中剩余部分全部为Al。

前述的一种新型抗蠕变高导电超细铜包铝合金双金属导体SD中，所述铝合金线芯的杂质包括Mn，Cr，Ga和V元素。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明通过对铝合金配方体系的优化使得铝合金有着优良的抗蠕变性能和加工性，并配合现有的铜包铝氩弧焊拉拔工艺，在导电率、抗拉强度均保持很高的电性能和机械性能的前提下，将导体材料的外径拉拔至0.023mm，使得铜包铝合金双金属导体可以在很多场合替代铜导体的使用、在保证性能的前提下大大减少了铜材的用量。

具体实施方式

下面对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

本发明的实施例：通过如下的全新配方体系的建立，解决了纯铝抗蠕变性能很差的弊端（见表2-5）。通过氩弧焊铜材包覆铝合金杆再拉拔的方式解决了铝材导电率最高仅能达到63%IACS的缺陷。

表1

各元素在配方体系中的作用：

a）Fe→调节抗拉强度、可铸性和耐热性。提高抗蠕变性能，Zr和Fe的含量不仅与调节电导率和耐热性有关，还能在高温下能保持其抗蠕变性能。

b）Zr→提高合金的再结晶温度，增加耐热性，其量应严格控制，对电导率影响很大。

c）Cu→调节抗拉强度、导电率和耐热性，增加高温时电阻的热稳定性。

d）Mg→随着含硅的增加，导电率明显下降，为此要加入Fe、Mg、Si等第三元素进行调节，并通过制杆的在线合适热处理工艺，以满足耐热性和导电率的要求，其加入量过多则明显降低耐热性，且后续加工不当，易产生晶间腐蚀(即脆断现象)，故控制适量，增加有效接触面积。

e）Si→促进Al3Zr的析出，提高抗拉强度，但对电导率有恶劣影响，因此要严格控制，有必要进行稀土(Ce)化处理来贫Si。

f）Ti、V→Ti虽然在高温铸造下具有抑制铸造缺陷和细化剂的作用，但其和V往往同时存在，对电导率影响很大，所以须严格控制。

g）Y(属稀土元素)→在适当的工艺条件下加入Y可起到不降低或少降低电导率的作用，不仅能细化晶粒，还大大改善耐热性能，与Zr、Ce、Sc联合使用，不但能提高耐热性和抗拉强度，同时可有效控制电导率的下降，效果显著。

表2导体压蠕变试验结果

温度（℃）	压强（MPa）	时间（h）	与铜导体蠕变性能偏差（%）
				100	100	20	≤1%
0	100	720	≤0.1%

表3-5为本配方体系与国内外各产品配方体系机械、电性能对比：

表3

表4

表5

Claims

1.一种新型抗蠕变高导电超细铜包铝合金双金属导体SD，其特征在于：采用铜包铝氩弧焊拉拔工艺将铜层紧密包覆于铝合金线芯而制成，该铝合金线芯中各成分质量比分别为：Si为0.10%，Fe为0.60-1.20%，Cu为0.10-0.30%，Mg为0.06~0.30%，Zr为0.02~0.05%，铝合金线芯的杂质中单个元素含量不超过0.05%，杂质中全部元素含量不超过0.15%，B为0.05%，V+Ti为0.02%，铝合金线芯中剩余部分全部为Al。

2.根据权利要求1所述的一种新型抗蠕变高导电超细铜包铝合金双金属导体SD，其特征在于：所述铝合金线芯的杂质包括Mn，Cr，Ga和V元素。