CN106057271A - 铝合金预制分支电缆连接体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝合金预制分支电缆连接体，铝合金预制分支电缆连接体，的成分质量百分数配比为：0.3～0.8wt％的铁，0.15～0.3wt％的铜，0.04～0.1wt％的硅，0.005～0.02wt％的硼，其余为铝及不可避免的杂质。本发明也公开了铝合金预制分支电缆连接体的制备方法。

Description

铝合金预制分支电缆连接体及其制备方法

技术领域

本发明涉及分支电缆连接体领域，特别涉及一种铝合金预制分支电缆连接体及其制备方法。

背景技术

与传统的施工现场处理电缆分支接头或比较先进的母线槽技术相比，预制分支电缆具有以下优点：1)分支接头的绝缘处理费用大幅度降低；2)现场施工周期短、费用大幅度降低、简单；3)不受施工现场的空间、环境条件的限制；4)分支联接体的绝缘性能和电缆主体一致，绝缘性能优越，可靠性高；5)具有更高的抗震、防水、耐火性能；6)供电安全、可靠；7)适用范围广、品种规格多；8)用户可以方便的选择各种规格、型号、截面、长度的电缆，作为主、分支电缆任意搭配等多个特点。基于以上优点，预制分支电缆现被广泛应用于住宅楼、办公楼、写字楼、商贸楼、教学楼、科研楼等各种中、高层建筑中。

目前预制分支电缆均采用铜作为导体，由于铜资源有限且铜价一直居高不下，用铜做导体不仅浪费有限资源而且成本高。铝合金与铜相比较，具备价格低，重量轻等多个优点。随着铝合金材料以及其导体加工工艺的成熟，采用铝合金芯预制分支电缆来替代铜芯分支电缆已成为一种必然趋势。

铜芯分支电缆主线电缆和支线电缆导体连接通过”C”型铜管压接实现。剥除主线电缆和支线电缆的护套和绝缘，露出导体后，用半面开口的“C”型铜管卡住主线电缆和支线电缆的导体，然后用配有合适模具的专用液压设备对”C”型铜管进行加压。“C”型铜管加压后变形，卡紧主线电缆和支线电缆导体。接好后的分支连接部通过注塑的方法进行绝缘处理，注塑一层材料和厚度适当的绝缘体，确保分支电缆连接部有良好的绝缘性能。由于采用的是注塑方式，这就要求分支连接体的材料具备较好的流动性能。此外，分支电缆连接体需进行浸水耐压以及浸水绝缘电阻试验，这就对分支连接体的密封性能提出了较高要求。

由于铝合金分支电缆的导体为铝合金，其分支连接体材质必须与导体材质一致。否则导体与连接器之间发生不同金属间直接接触时，因金属热膨胀系数不同造成分支连接部在热循环周期膨胀收缩时发生松动，而且不同金属间存在电势差。所以导体和连接体的材质必须保持一致。

发明内容

本发明旨在提供一种铝合金预制分支电缆连接体及其制备方法，以解决上述问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

铝合金预制分支电缆连接体，其特征在于，铝合金预制分支电缆连接体，的成分质量百分数配比为：0.3～0.8wt％的铁，0.15～0.3wt％的铜，0.04～0.1wt％的硅，0.005～0.02wt％的硼，其余为铝及不可避免的杂质。

在本发明的一个优选实施例中，所述铝合金预制分支电缆连接体呈Y型结构。

铝合金预制分支电缆连接体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将铝锭熔化并进行保温，首先升温至700～740℃将铝锭熔化，之后将铝液在740～760℃进行保温，加入的铝锭中铝含量大于99.7％，硅含量在0.04～0.1wt％之间，锰、钛、钒、铬总含量不大于0.01％；

2)将铁、铜、硼作为合金元素依次加入到铝水中，而Si元素含量为铝锭本身硅含量，铁、铜、硼分别以铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝硼中间合金的形式加入，并采用电磁搅拌方式进行充分搅拌，保证铝合金液成分的均匀性；

3)待合金元素完全熔融并充分进行搅拌后，加入精炼剂、除渣剂进行精炼、除渣，并将废渣扒出保温炉，保温20分钟后，取部分铝合金液，使用光谱仪进行炉前快速成分检测，保证成分符合工艺要求；

4)将成分符合要求的铝合金液出炉，经过连续浇铸，冷却成铝合金板材；

5)将生产的铝合金板材经过冷轧制成厚度符合要求的铝合金薄板；

6)将铝合金薄板在退火炉中经过280～320℃，5～6h的退火，得到符合性能要求的铝合金薄板；

7)将铝合金薄板进行分切，使尺寸符合工艺要求；

8)将分切后的板材经过加工成铝合金预制分支电缆连接体。

由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：

本发明在合金中加入的铁，主要起到强化铝合金强度的作用，加入一定含量的铁，可以起到固溶强化效果。由于铁对铝的电导率的影响较小，所以为了防止电导率大幅下降，又进行强度的提高，我们考虑了铁作为主要的合金元素。由于加入大量的铁容易恶化合金的加工性能，所以加入铁的含量控制在0.3～0.8wt％。

本发明在合金中加入少量的铜，主要是因为铜在铝基体中起固溶强化作用，CuAl有明显的时效强化效果，加入铜，可以减少铁的加入量，从而改善合金的加工性能。但是由于铜对铝合金的电导率有较明显的恶化作用，所以加入铜的含量需控制在一定范围。

为了提高铝合金的加工性能，我们加入一定量的硼元素，硼主要在铝基体中起到细化铸造组织和焊缝组织的作用，减少合金的开裂倾向，提高铝合金的力学性能。

将铝合金材料在退火炉中进行280～320℃，5～6h的退火，选择该温度范围与退火时间，可以有效消除合金组织内应力，进一步提高合金的加工性能。

经过设计的铝合金材料，抗拉强度在110MPa以上，电导率在58％IACS以上，由于使用了与铝合金导体相同的材料，保证预制分支连接金具热循环温升值满足标准要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。

实施例1

参见图1所示的铝合金预制分支电缆连接体100，其成分质量百分数配比为：0.3wt％的铁，0.15wt％的铜，0.04wt％的硅，0.005wt％的硼，其余为铝及不可避免的杂质，铝合金预制分支电缆连接体呈Y型结构。

铝合金预制分支电缆连接体的制备方法，包括以下步骤：

1)将铝锭熔化并进行保温，首先升温至700℃将铝锭熔化，之后将铝液在740℃进行保温，加入的铝锭中铝含量大于99.7％，硅含量为0.04wt％，锰、钛、钒、铬总含量不大于0.01％；

2)将铁、铜、硼作为合金元素依次加入到铝水中，而Si元素含量为铝锭本身硅含量，铁、铜、硼分别以铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝硼中间合金的形式加入，并采用电磁搅拌方式进行充分搅拌，保证铝合金液成分的均匀性；

3)待合金元素完全熔融并充分进行搅拌后，加入精炼剂、除渣剂进行精炼、除渣，并将废渣扒出保温炉，保温20分钟后，取部分铝合金液，使用光谱仪进行炉前快速成分检测，保证成分符合工艺要求；

4)将成分符合要求的铝合金液出炉，经过连续浇铸，冷却成铝合金板材；

5)将生产的铝合金板材经过冷轧制成厚度符合要求的铝合金薄板；

6)将铝合金薄板在退火炉中经过280℃，5h的退火，得到符合性能要求的铝合金薄板；

7)将铝合金薄板进行分切，使尺寸符合工艺要求；

8)将分切后的板材经过加工成铝合金预制分支电缆连接体。

铝合金预制分支电缆，包括连接体和分别连接在连接体两端的主干电缆和分支电缆，连接体为上述的铝合金预制分支电缆连接体100，主干电缆200和分支电缆300均为铝合金导体电缆。

实施例2

参见图1所示的铝合金预制分支电缆连接体100，其成分质量百分数配比为：0.5wt％的铁，0.22wt％的铜，0.07wt％的硅，0.012wt％的硼，其余为铝及不可避免的杂质，铝合金预制分支电缆连接体呈Y型结构。

铝合金预制分支电缆连接体的制备方法，包括以下步骤：

1)将铝锭熔化并进行保温，首先升温至720℃将铝锭熔化，之后将铝液在750℃进行保温，加入的铝锭中铝含量大于99.7％，硅含量为0.07wt％，锰、钛、钒、铬总含量不大于0.01％；

2)将铁、铜、硼作为合金元素依次加入到铝水中，而Si元素含量为铝锭本身硅含量，铁、铜、硼分别以铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝硼中间合金的形式加入，并采用电磁搅拌方式进行充分搅拌，保证铝合金液成分的均匀性；

3)待合金元素完全熔融并充分进行搅拌后，加入精炼剂、除渣剂进行精炼、除渣，并将废渣扒出保温炉，保温20分钟后，取部分铝合金液，使用光谱仪进行炉前快速成分检测，保证成分符合工艺要求；

4)将成分符合要求的铝合金液出炉，经过连续浇铸，冷却成铝合金板材；

5)将生产的铝合金板材经过冷轧制成厚度符合要求的铝合金薄板；

6)将铝合金薄板在退火炉中经过300℃，5.5h的退火，得到符合性能要求的铝合金薄板；

7)将铝合金薄板进行分切，使尺寸符合工艺要求；

8)将分切后的板材经过加工成铝合金预制分支电缆连接体。

铝合金预制分支电缆，包括连接体和分别连接在连接体两端的主干电缆和分支电缆，连接体为上述的铝合金预制分支电缆连接体100，主干电缆200和分支电缆300均为铝合金导体电缆。

实施例3

参见图1所示的铝合金预制分支电缆连接体100，其成分质量百分数配比为：0.8wt％的铁，0.3wt％的铜，0.1wt％的硅，0.02wt％的硼，其余为铝及不可避免的杂质，铝合金预制分支电缆连接体呈Y型结构。

铝合金预制分支电缆连接体的制备方法，包括以下步骤：

1)将铝锭熔化并进行保温，首先升温至740℃将铝锭熔化，之后将铝液在760℃进行保温，加入的铝锭中铝含量大于99.7％，硅含量为0.1wt％，锰、钛、钒、铬总含量不大于0.01％；

2)将铁、铜、硼作为合金元素依次加入到铝水中，而Si元素含量为铝锭本身硅含量，铁、铜、硼分别以铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝硼中间合金的形式加入，并采用电磁搅拌方式进行充分搅拌，保证铝合金液成分的均匀性；

3)待合金元素完全熔融并充分进行搅拌后，加入精炼剂、除渣剂进行精炼、除渣，并将废渣扒出保温炉，保温20分钟后，取部分铝合金液，使用光谱仪进行炉前快速成分检测，保证成分符合工艺要求；

4)将成分符合要求的铝合金液出炉，经过连续浇铸，冷却成铝合金板材；

5)将生产的铝合金板材经过冷轧制成厚度符合要求的铝合金薄板；

6)将铝合金薄板在退火炉中经过320℃，6h的退火，得到符合性能要求的铝合金薄板；

7)将铝合金薄板进行分切，使尺寸符合工艺要求；

8)将分切后的板材经过加工成铝合金预制分支电缆连接体。

铝合金预制分支电缆，包括连接体和分别连接在连接体两端的主干电缆和分支电缆，连接体为上述的铝合金预制分支电缆连接体100，主干电缆200和分支电缆300均为铝合金导体电缆。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.铝合金预制分支电缆连接体，其特征在于，铝合金预制分支电缆连接体，的成分质量百分数配比为：0.3～0.8wt％的铁，0.15～0.3wt％的铜，0.04～0.1wt％的硅，0.005～0.02wt％的硼，其余为铝及不可避免的杂质。

2.如权利要求1所述的铝合金预制分支电缆连接体，其特征在于，所述铝合金预制分支电缆连接体呈Y型结构。

3.如权利要求1或2所述的铝合金预制分支电缆连接体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将铝锭熔化并进行保温，首先升温至700～740℃将铝锭熔化，之后将铝液在740～760℃进行保温，加入的铝锭中铝含量大于99.7％，硅含量在0.04～0.1wt％之间，锰、钛、钒、铬总含量不大于0.01％；

2)将铁、铜、硼作为合金元素依次加入到铝水中，而Si元素含量为铝锭本身硅含量，铁、铜、硼分别以铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝硼中间合金的形式加入，并采用电磁搅拌方式进行充分搅拌，保证铝合金液成分的均匀性；

3)待合金元素完全熔融并充分进行搅拌后，加入精炼剂、除渣剂进行精炼、除渣，并将废渣扒出保温炉，保温20分钟后，取部分铝合金液，使用光谱仪进行炉前快速成分检测，保证成分符合工艺要求；

4)将成分符合要求的铝合金液出炉，经过连续浇铸，冷却成铝合金板材；

5)将生产的铝合金板材经过冷轧制成厚度符合要求的铝合金薄板；

6)将铝合金薄板在退火炉中经过280～320℃，5～6h的退火，得到符合性能要求的铝合金薄板；

7)将铝合金薄板进行分切，使尺寸符合工艺要求；

8)将分切后的板材经过加工成铝合金预制分支电缆连接体。