CN109161748A - 一种耐热性能好的铝合金电缆芯及其生产工艺 - Google Patents

一种耐热性能好的铝合金电缆芯及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及新材料领域，具体涉及一种耐热性能好的铝合金电缆芯及其生产工艺；其成分按重量百分含量计：铁0.42‑0.78%、镁0.55‑0.68%、铜1.25‑2.35%、锌0.04‑0.08%、硅0.14‑0.26%、稀土元素0.38‑0.55%、余量为铝及不可避免的非金属夹杂；本发明制备的铝合金电缆芯具有导电性能好、强度高、耐热性好和使用寿命长等优点；本发明中铁、硅和轻稀土组元素相互配合，提高铝基的抗蠕变性、抗张强度以及耐热性能，同时还可以提高合金的提高塑性；本发明通过耐热性得到显著提高，使得铝合金电缆芯的使用寿命得到延长，使用年限内铝合金电缆芯的性能均为发生改变。

Description

一种耐热性能好的铝合金电缆芯及其生产工艺
技术领域
本发明涉及新材料领域，具体涉及一种耐热性能好的铝合金电缆芯及其生产工艺。
背景技术
在相同重量的前提下，铝的导电能力是铜的两倍；在相同导电流能 力的前提下，铝的价格是铜的六分之一，铝合金电缆芯性价比远高于铜芯 电缆，因此，铝合金电缆芯的应用越来越受到行业的重视。铝合金电缆芯虽然 较大的技术经济优势，但是由于普通电工铝抗蠕变性能和延伸性能差 、高温稳定性差，导致其终端存在不安全性，从而制约了其广泛推广。为了解决常规铝芯导体存在的不足,为此，人们开发了抗蠕变性能好、与终端连接可靠的8000系列铝合金导体电缆来满足市场要求。对于 制造企业来说，铝合金导体电缆市场需求量大、附加值高，并顺应了国家倡导的建设资源节约型社会的大趋势。同时，为保证产品各性能稳定，对该产品生产工艺提出了严峻的挑战。
现在市售的铝合金电缆芯导电性能好，强度高，但是耐热性差，使得铝合金电缆芯使用一定年限后，导电性能和强度均会改变，这也使的现在市售铝合金电缆芯的使用范围比较局限。
因此，本发明设计了具体为一种耐热性能好的铝合金电缆芯及其生产工艺，以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐热性能好的铝合金电缆芯及其生产工艺，不仅具有导电性能好、强度高，还具有耐热性好，使用寿命长等优点。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种耐热性能好的铝合金电缆芯，其成分按重量百分含量计：铁0.42-0.78%、镁0.55-0.68%、铜1.25-2.35%、锌0.04-0.08%、硅0.14-0.26%、稀土元素0.38-0.55%、余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
优选的，一种耐热性能好的铝合金电缆芯，其生产工艺包括以下步骤：
a、将铝锭加入到熔融炉内，待熔融炉内的温度升至680-750℃，待铝锭完全熔融后，向熔融炉内浇入剩余的原料，将熔融炉内的温度升至750-820℃，至剩余的原料完全融化，得到熔融液体，保温备用。
b、将步骤a中的熔融液体置于精炼炉中，将精炼炉内的温度升至725-785℃，将熔融液体保温30min，再加入铝合金精炼剂，进行除渣、除气，然后再浇铸成铝合金铸件。
c、将步骤b中的铝合金铸件导入轧机，导入轧机的温度为435-485℃，导出轧机成铝合金杆的终轧温度为285-305℃。
d、将步骤c中的铝合金杆进行冷拉制加工成铝合金线，将拉制成的铝合金线进行多股绞合，制备成导体线芯。
e、将步骤d中的铝合金导体进行退火处理，退火温度为350-390℃，时间为8.5-16h，停止对炉体加热，将铝合金导体置于低温环境下进行冷却，20-24h后从炉中取出得到耐热性能好的铝合金电缆芯。
优选的，所述稀土元素选用轻稀土组，所述轻稀土组为镧、铈、镨、钕和钷。
优选的，所述铁和硅选取量为3.1-3.8: 1。
优选的，所述步骤a中保温温度为600-680℃。
优选的，所述低温环境的温度为-5至5℃。
有益效果：
1.本发明以铁、镁、铜、锌、硅、稀土元素、余量为铝及不可避免的非金属夹杂作为制备铝合金电缆芯的原料，所制备的铝合金电缆芯具有导电性能好、强度高、耐热性好和使用寿命长等优点。
2.本发明中铁、硅和轻稀土组元素相互配合，提高铝基的抗蠕变性、抗张强度以及耐热性能，同时还可以提高合金的提高塑性。
3.本发明通过耐热性得到显著提高，使得铝合金电缆芯的使用寿命得到延长，使用年限内铝合金电缆芯的性能均为发生改变。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种耐热性能好的铝合金电缆芯，其成分按重量百分含量计：铁0.42%、镁0.68%、铜1.25%、锌0.07%、硅0.14%、稀土元素0.49%、余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
一种耐热性能好的铝合金电缆芯，其生产工艺包括以下步骤：
a、将铝锭加入到熔融炉内，待熔融炉内的温度升至730℃，待铝锭完全熔融后，向熔融炉内浇入剩余的原料，将熔融炉内的温度升至750℃，至剩余的原料完全融化，得到熔融液体，保温备用。
b、将步骤a中的熔融液体置于精炼炉中，将精炼炉内的温度升至725℃，将熔融液体保温30min，再加入铝合金精炼剂，进行除渣、除气，然后再浇铸成铝合金铸件。
c、将步骤b中的铝合金铸件导入轧机，导入轧机的温度为485℃，导出轧机成铝合金杆的终轧温度为285℃。
d、将步骤c中的铝合金杆进行冷拉制加工成铝合金线，将拉制成的铝合金线进行多股绞合，制备成导体线芯。
e、将步骤d中的铝合金导体进行退火处理，退火温度为390℃，时间为8.5h，停止对炉体加热，将铝合金导体置于低温环境下进行冷却，23h后从炉中取出得到耐热性能好的铝合金电缆芯。
稀土元素选用轻稀土组，轻稀土组为镧、铈、镨、钕和钷。
铁和硅选取量为3.1: 1。
步骤a中保温温度为600℃。
低温环境的温度为3℃。
实施例2：
一种耐热性能好的铝合金电缆芯，其成分按重量百分含量计：铁0.59%、镁0.55%、铜1.65%、锌0.08%、硅0.18%、稀土元素0.38%、余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
一种耐热性能好的铝合金电缆芯，其生产工艺包括以下步骤：
a、将铝锭加入到熔融炉内，待熔融炉内的温度升至710℃，待铝锭完全熔融后，向熔融炉内浇入剩余的原料，将熔融炉内的温度升至770℃，至剩余的原料完全融化，得到熔融液体，保温备用。
b、将步骤a中的熔融液体置于精炼炉中，将精炼炉内的温度升至755℃，将熔融液体保温30min，再加入铝合金精炼剂，进行除渣、除气，然后再浇铸成铝合金铸件。
c、将步骤b中的铝合金铸件导入轧机，导入轧机的温度为435℃，导出轧机成铝合金杆的终轧温度为292℃。
d、将步骤c中的铝合金杆进行冷拉制加工成铝合金线，将拉制成的铝合金线进行多股绞合，制备成导体线芯。
e、将步骤d中的铝合金导体进行退火处理，退火温度为370℃，时间为10.5h，停止对炉体加热，将铝合金导体置于低温环境下进行冷却，20h后从炉中取出得到耐热性能好的铝合金电缆芯。
稀土元素选用轻稀土组，轻稀土组为镧、铈、镨、钕和钷。
铁和硅选取量为3.3: 1。
步骤a中保温温度为635℃。
低温环境的温度为5℃。
实施例3：
一种耐热性能好的铝合金电缆芯，其成分按重量百分含量计：铁0.65%、镁0.59%、铜2.35%、锌0.06%、硅0.26%、稀土元素0.55%、余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
一种耐热性能好的铝合金电缆芯，其生产工艺包括以下步骤：
a、将铝锭加入到熔融炉内，待熔融炉内的温度升至680℃，待铝锭完全熔融后，向熔融炉内浇入剩余的原料，将熔融炉内的温度升至790℃，至剩余的原料完全融化，得到熔融液体，保温备用。
b、将步骤a中的熔融液体置于精炼炉中，将精炼炉内的温度升至765℃，将熔融液体保温30min，再加入铝合金精炼剂，进行除渣、除气，然后再浇铸成铝合金铸件。
c、将步骤b中的铝合金铸件导入轧机，导入轧机的温度为450℃，导出轧机成铝合金杆的终轧温度为299℃。
d、将步骤c中的铝合金杆进行冷拉制加工成铝合金线，将拉制成的铝合金线进行多股绞合，制备成导体线芯。
e、将步骤d中的铝合金导体进行退火处理，退火温度为360℃，时间为13.5h，停止对炉体加热，将铝合金导体置于低温环境下进行冷却，24h后从炉中取出得到耐热性能好的铝合金电缆芯。
稀土元素选用轻稀土组，轻稀土组为镧、铈、镨、钕和钷。
铁和硅选取量为3.6: 1。
步骤a中保温温度为655℃。
低温环境的温度为-5℃。
实施例4：
一种耐热性能好的铝合金电缆芯，其成分按重量百分含量计：铁0.78%、镁0.63%、铜2.35%、锌0.06%、硅0.26%、稀土元素0.55%、余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
一种耐热性能好的铝合金电缆芯，其生产工艺包括以下步骤：
a、将铝锭加入到熔融炉内，待熔融炉内的温度升至750℃，待铝锭完全熔融后，向熔融炉内浇入剩余的原料，将熔融炉内的温度升至820℃，至剩余的原料完全融化，得到熔融液体，保温备用。
b、将步骤a中的熔融液体置于精炼炉中，将精炼炉内的温度升至785℃，将熔融液体保温30min，再加入铝合金精炼剂，进行除渣、除气，然后再浇铸成铝合金铸件。
c、将步骤b中的铝合金铸件导入轧机，导入轧机的温度为485℃，导出轧机成铝合金杆的终轧温度为305℃。
d、将步骤c中的铝合金杆进行冷拉制加工成铝合金线，将拉制成的铝合金线进行多股绞合，制备成导体线芯。
e、将步骤d中的铝合金导体进行退火处理，退火温度为350℃，时间为16h，停止对炉体加热，将铝合金导体置于低温环境下进行冷却，21h后从炉中取出得到耐热性能好的铝合金电缆芯。
稀土元素选用轻稀土组，轻稀土组为镧、铈、镨、钕和钷。
铁和硅选取量为3.8: 1。
步骤a中保温温度为680℃。
低温环境的温度为-1。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种耐热性能好的铝合金电缆芯，其特征在于，其成分按重量百分含量计：铁0.42-0.78%、镁0.55-0.68%、铜1.25-2.35%、锌0.04-0.08%、硅0.14-0.26%、稀土元素0.38-0.55%、余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
2.根据权利要求1所述的一种耐热性能好的铝合金电缆芯，其特征在于，其生产工艺包括以下步骤：
a、将铝锭加入到熔融炉内，待熔融炉内的温度升至680-750℃，待铝锭完全熔融后，向熔融炉内浇入剩余的原料，将熔融炉内的温度升至750-820℃，至剩余的原料完全融化，得到熔融液体，保温备用；
b、将步骤a中的熔融液体置于精炼炉中，将精炼炉内的温度升至725-785℃，将熔融液体保温30min，再加入铝合金精炼剂，进行除渣、除气，然后再浇铸成铝合金铸件；
c、将步骤b中的铝合金铸件导入轧机，导入轧机的温度为435-485℃，导出轧机成铝合金杆的终轧温度为285-305℃；
d、将步骤c中的铝合金杆进行冷拉制加工成铝合金线，将拉制成的铝合金线进行多股绞合，制备成导体线芯；
e、将步骤d中的铝合金导体进行退火处理，退火温度为350-390℃，时间为8.5-16h，停止对炉体加热，将铝合金导体置于低温环境下进行冷却，20-24h后从炉中取出得到耐热性能好的铝合金电缆芯。
3.根据权利要求1所述的一种耐热性能好的铝合金电缆芯，其特征在于：所述稀土元素选用轻稀土组，所述轻稀土组为镧、铈、镨、钕和钷。
4.根据权利要求1所述的一种耐热性能好的铝合金电缆芯，其特征在于：所述铁和硅选取量为3.1-3.8: 1。
5.根据权利要求2所述的一种耐热性能好的铝合金电缆芯的生产工艺，其特征在于：所述步骤a中保温温度为600-680℃。
6.根据权利要求2所述的一种耐热性能好的铝合金电缆芯的生产工艺，其特征在于：所述低温环境的温度为-5至5℃。
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