CN106756259B - 一种铜包铝合金导线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有高抗拉强度、高断裂伸长率且电阻率无明显提高的铜包铝合金导线，该导线由铜导体层和被铜导体层同心包覆的铝合金丝体组成，该铝合金丝体按重量百分比含量，包含下列组分：含量为0.5％‑0.6％的铁，含量大于0.15％且不大于0.2％的铜，含量不大于0.1％的硅，含量为0.001％‑0.04％的硼，铝及不可避免的杂质。相比于现有的符合国际标准的铜包铝合金导线，本发明提供的铜包铝合金导线的抗拉强度可提高30％，断裂伸长率不小于现有铜包铝合金导线的断裂伸长率，甚至有提高，且导线的直流电阻率无明显升高。

Description

一种铜包铝合金导线
技术领域
本发明涉及一种用于电缆的铜包铝合金导线，属于通信领域。
背景技术
双金属铜包铝合金导线是在铝心线外表面同心包覆铜层，使两种金属在界面形成原子间的冶金结合而形成一个整体金属线材，在保证使用性能的前提下，能同时兼备两种金属的优点。将该铜包铝合金导线用于电缆中，既能保证信号传输质量又能节省稀缺的铜资源，从而降低电缆生产成本和电缆的重量。然而随着通信领域对电缆机械性能及电性能要求的提高，现有的铜包铝合金导线的单丝抗拉强度较低而逐渐不能满足使用的要求。
本领域技术人员熟知，提高芯材铝合金中的镁元素含量或是提高铜包铝合金的冷拉变形量均可实现铜包铝合金导体单丝抗拉强度的提高，但是上述方法提高强度的同时必然带来导体电阻率的大幅度提升，严重影响导体的电性能。同时，上述提高铜包铝合金的冷拉变形量的方法在提高强度的同时，铜包铝合金导体线材的断裂伸长率也会相应降低，由于实际生产中铜包铝合金导线需要经过拉拔成型，断裂伸长率的降低会大大降低产品的生产效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高抗拉强度、高断裂伸长率且电阻率无明显提高的铜包铝合金导线，该导线由铜导体层和被铜导体层同心包覆的铝合金丝体组成，该铝合金丝体按重量百分比含量，包含下列组分：含量为0.5％-0.6％的铁，含量为大于0.15％且不大于0.2％的铜，含量不大于0.1％的硅，含量为0.001％-0.04％的硼，铝及不可避免的杂质。
较优地，本发明所提供的铜包铝合金导线，该铝合金丝体进一步包括，按重量百分比含量，含量最多为0.05％的镁和含量最多为0.05％的锌中的至少一个。
较优地，本发明所提供的铜包铝合金导线，该铝合金丝体进一步包括，按重量百分比含量，除去以上所述元素之外的其它元素，其它元素的含量总和最多为0.1％。
较优地，本发明所提供的铜包铝合金导线，该铝合金丝体按重量百分比含量，其它元素中的每种元素的含量最多为0.03％。
实验证明，采用以上技术方案制成的铜包铝合金导线，相比于现有的符合国际标准的铜包铝合金导线，其抗拉强度可提高30％，断裂伸长率不小于现有铜包铝合金导线的断裂伸长率，甚至有提高，且导线的直流电阻率无明显升高。
具体实施方式
实施例1
一种铜包铝合金导线，由铝合金丝体和外层包覆的铜层组成，铜层所占的体积分数约为15％，铝合金丝体按重量百分比含量，包括以下组分：含量为0.5％-0.6％的铁，含量为大于0.15％且不大于0.2％的铜，含量不大于0.1％的硅，含量为0.001％-0.04％的硼，铝及不可避免的杂质。在上述合金导线的成分范围内，选取具体成分不同的铜包铝合金导线制备0.08mm线径拉伸实验试样棒，与现有的铜层所占的体积分数约为15％的铜包铝合金导线制备的0.08线径拉伸实验试样，进行力学性能和电阻率检测对比实验，实验结果如表1所示(各元素含量为铝合金丝体中各个元素所占的重量百分比)。
从表1可以看出，本发明所提供的铜包铝合金导线的抗拉强度明显高于现有其他成分的铜包铝合金导线，增值可达30％，极大提高了该合金导线在电缆领域的应用前景。并且本发明所提供的铜包铝合金导线的断裂伸长率并没有随着抗拉强度的提高而有所减少，例如，本发明所提供的铜包铝合金导线制备的试样棒在抗拉强度达到最大值216.9Mpa时，其断裂伸长率为13.8％，并非为断裂伸长率的最小值，由此可知，本发明所提供的铜包铝合金导线的抗拉强度和断裂伸长率并非呈反比关系，实际应用中电缆工程师可以根据具体的应用需要选取特定成分的铜包铝合金导线，以同时满足抗拉强度和断裂伸长率的需求。更重要的是，从表1中可以看出，由于元素铜的含量有降低，本发明所提供的铜包铝合金导线的电阻率相比于现有的铜包铝合金导线稍稍增大，其电阻率绝对值最多增大2.9％，而其抗拉强度却增大了30％。在满足载流量符合电缆传输需求的前提下，本发明所提供的铜包铝合金导线在抗拉强度和断裂伸长率方面相比现有技术有着巨大的进步。
实施例2
较优地，在实施例1的基础上，按重量百分比含量，本发明所提供的铜包铝合金导线的铝合金丝体进一步包括：含量最多为0.05％的镁或/和含量最多为0.05％的锌。除去以上所述的元素(Fe、Cu、Si、B、Al、Mg、Zn)外，其它元素的含量综合最多为0.1％，且其它元素中的每种元素的含量最多为0.03％。
这样，通过对其它元素的进一步限定，可以进一步地提升铜包铝合金导线其他性能，如可熔炼性、沉淀硬化性、抗腐蚀性能等。

Claims (1)

1.一种铜包铝合金导线，由铜导体层和被所述铜导体层同心包覆的铝合金丝体组成，其特征在于，所述铝合金丝体按重量百分比含量，包含下列组分：含量为0.5％-0.6％的铁，含量大于0.15％且不大于0.2％的铜，含量不大于0.1％的硅，含量为0.001％-0.04％的硼，铝及不可避免的杂质。
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