一種鋁合金電纜芯及其生產工藝的製作方法
2023-10-05 08:53:49 2
一種鋁合金電纜芯及其生產工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋁合金電纜芯及其生產工藝，所述鋁合金電纜芯化學成分重量配比如下：銅0.3～0.6%，鐵0.1～0.3%，矽0.02～0.05%，鈦0～0.02%，鉀0～0.02%，鋅≦0.001%，錳≦0.001%，鎂≦0.0003%，餘量為鋁，依次經過電解原鋁液、陳分分析、添加銅鐵劑、電磁攪拌、確定鋁液中的銅鐵成分含量、調整溫度、爐內淨化、爐內靜置、爐外淨化、在線除氣、連續澆鑄、剪切坯料、連續軋制、冷卻、檢驗，即得成品圓鋁杆。本發明的鋁合金電纜芯主要用於高導電率的鋁合金電纜，此種鋁合金電纜芯製作的電纜比銅芯電纜具有更強的防腐抗蠕變性能，彈性壁銅芯電纜小40%，柔韌性能比銅芯電纜高30%，且無記憶效應，熱穩定性好。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力線材【技術領域】，特別是一種鋁合金電纜芯及其生產工藝。 一種鋁合金電纜芯及其生產工藝
【背景技術】
[0002] 我國目前製作電線電纜主要採用純鋁電工圓鋁杆加工而成，由於純鋁電工圓鋁杆 強度低，抗拉強度< 140MPa，在製作電線電纜時通常都要加鋼芯形成綱芯鋁絞線，這將會 使電線電纜自重增加、電阻增大、耐腐蝕性降低，導致電桿負重增加、線路損耗加大、壽命縮 短，不利於實現大跨距、高運載能力的高壓輸電。
[0003] 因此，亟待開發一種具有耐熱性好、載流量大的特點的高強度合金鋁導線。
[0004]
【發明內容】
[0005] 本發明目的就在於克服上述不足，提供一種高導電率高、耐熱性好、載流量大的鋁 合金電纜芯及其生產工藝。
[0006] 為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現： 一種鋁合金電纜芯，其化學成分重量配比如下：銅0.3?0.6%，鐵0. 1?0.3%，矽 0· 02 ?0· 05%，鈦 0 ?0· 02%，鉀 0 ?0· 02%，鋅蘭 0· 001%，錳蘭 0· 001%，鎂蘭 0· 0003%，餘量 為錯。
[0007] -種鋁合金電纜芯的生產方法，按以下步驟進行： 1) 電解原鋁液，對原鋁液成分進行分析； 2) 在熔爐中加入含量為99. 5%以上的鋁液，溫度控制在760?800°C之間；添加銅和 鐵劑，含量控制為銅〇. 3?0. 6%，鐵0. 1?0. 3% ;先將銅和鐵金屬添加至熔煉爐內熔煉，在 760?800°C的溫度下保持30?40分鐘，並用電磁攪拌徹底、均勻攪拌半小時，經過爐前分 析，確定化學成分中各兀素含量符合要求； 3) 配製好的鋁溶體，用氮氣將粉末精煉劑吹入熔體中精煉處理，精煉劑用量為1. 2公 斤/噸，通入氮氣壓力為0. 05?0. 4Mpa，從而獲得純潔度較高的鋁溶體； 4) 成分合格、溫度合格的鋁溶體進行靜置，時間控制在20?40分鐘； 5) 在流槽中以150mm/分鐘的速度加入鋁鈦硼絲對鋁溶體進行在線晶粒細化處理，後 經在線除氣和過濾除渣使其成分更加均勻，將鋁液溫度控制在650?750°C ; 6) 經水平澆鑄鋁液進入四輥帶輪組成的膜腔內，並在結晶器的內外側、上下側四個方 向通入冷卻水，冷卻水的總壓力為250KPa，總流量為1000L/min，溫度小於等於35°C ; 7) 鑄坯經銑邊機銑去上表面的氧化膜，進入工頻感應加熱升溫，控制入軋溫度480? 550°C，進行連續軋制； 8) 軋制好的圓杆經霧化淬冷通道進行固溶強化處理； 9 )檢驗合格後即得鋁杆，再經拔絲工藝製成成品鋁合金電纜芯。
[0008] 優選地，所述鋁合金電纜芯化學成分重量配比如下：銅0. 5%，鐵0. 2%，矽0. 05%， 鈦 0. 02%，鉀 0. 01%，鋅 0. 001%，錳 0. 001%，鎂 0. 0003%，餘量為鋁。
[0009] 優選地，所述步驟8)溫度控制在200?250°C。
[0010] 本發明的有益效果是：本發明製得的鋁合金電纜芯主要用於高導電率的鋁合金電 纜，此種鋁合金電纜芯比銅芯電纜具有更強的防腐抗蠕變性能，彈性壁銅芯電纜小40%，柔 韌性能比銅芯電纜高24%，且無記憶效應，熱穩定性好。
【具體實施方式】
[0011] 下面結合具體實施例對本發明作進一步描述，在此發明的示意性實施例以及說明 用來解釋本發明，但並不作為對本發明的限定。
[0012] 實施例1 一種鋁合金電纜芯，其化學成分重量配比如下：銅〇. 3%，鐵0. 2%，矽0. 05%，鈦0. 02%， 鉀 0. 01%，鋅 0. 001%，錳 0. 001%，鎂 0. 0003%，餘量為鋁。
[0013] 一種鋁合金電纜芯的生產方法，按以下步驟進行： 1) 電解原鋁液，對原鋁液成分進行分析； 2) 在熔爐中加入含量為99. 5%以上的鋁液，溫度控制在760°C之間；添加銅和鐵劑，含 量控制為銅0. 3%，鐵0. 2% ;先將銅和鐵金屬添加至熔煉爐內熔煉，在760°C的溫度下保持 30分鐘，並用電磁攪拌徹底、均勻攪拌半小時，經過爐前分析，確定化學成分中各元素含量 符合上述要求； 3) 配製好的鋁溶體，用氮氣將粉末精煉劑吹入熔體中精煉處理，精煉劑用量為1. 2公 斤/噸，通入氮氣壓力為0. 〇5Mpa，從而獲得純潔度較高的鋁溶體； 4) 成分合格、溫度合格的鋁溶體進行靜置，時間控制在40分鐘； 5) 在流槽中以150mm/分鐘的速度加入鋁鈦硼絲對鋁溶體進行在線晶粒細化處理，後 經在線除氣和過濾除渣使其成分更加均勻，將鋁液溫度控制在700°C ; 6) 經水平澆鑄鋁液進入四輥帶輪組成的膜腔內，並在結晶器的內外側、上下側四個方 向通入冷卻水，冷卻水的總壓力為250KPa，總流量為1000L/min，溫度小於等於35°C ; 7) 鑄坯經銑邊機銑去上表面的氧化膜，進入工頻感應加熱升溫，控制入軋溫度500°C， 進行連續軋制； 8) 軋制好的圓杆經霧化淬冷通道進行固溶強化處理，溫度控制在200°C ; 9) 檢驗合格後即得鋁杆，再經拔絲工藝製成成品鋁合金電纜芯。
[0014] 實施例2 一種鋁合金電纜芯，其化學成分重量配比如下：銅〇. 6%，鐵0. 1%，矽0. 02%，鈦0. 01%， 鉀 0. 01%，鋅 0. 001%，錳 0. 001%，鎂 0. 0003%，餘量為鋁。
[0015] 一種鋁合金電纜芯的生產方法，按以下步驟進行： 1) 電解原鋁液，對原鋁液成分進行分析； 2) 在熔爐中加入含量為99. 5%以上的鋁液，溫度控制在800°C之間；添加銅和鐵劑，含 量控制為銅0. 6%，鐵0. 1% ;先將銅和鐵金屬添加至熔煉爐內熔煉，在800°C的溫度下保持 40分鐘，並用電磁攪拌徹底、均勻攪拌半小時，經過爐前分析，確定化學成分中各元素含量 符合上述要求； 3) 配製好的鋁溶體，用氮氣將粉末精煉劑吹入熔體中精煉處理，精煉劑用量為1. 2公
【權利要求】
1. 一種鋁合金電纜芯，其特徵在於：鋁合金電纜芯化學成分重量配比如下：銅0. 3? 0· 6%，鐵（λ 1 ?0· 3%，矽 0· 02 ?0· 05%，鈦 0 ?0· 02%，鉀 0 ?0· 02%，鋅蘭 0· 001%，錳 蘭0· 001%，鎂蘭0· 0003%，餘量為鋁。
2. -種鋁合金電纜芯的生產方法，其特徵在於按以下步驟進行： 1) 電解原鋁液，對原鋁液成分進行分析； 2) 在熔爐中加入含量為99. 5%以上的鋁液，溫度控制在760?800°C之間；添加銅和 鐵劑，含量控制為銅〇. 3?0. 6%，鐵0. 1?0. 3% ;先將銅和鐵金屬添加至熔煉爐內熔煉，在 760?800°C的溫度下保持30?40分鐘，並用電磁攪拌徹底、均勻攪拌半小時，經過爐前分 析，確定化學成分中各兀素含量符合要求； 3) 配製好的鋁溶體，用氮氣將粉末精煉劑吹入熔體中精煉處理，精煉劑用量為1. 2公 斤/噸，通入氮氣壓力為0. 05?0. 4Mpa，從而獲得純潔度較高的鋁溶體； 4) 成分合格、溫度合格的鋁溶體進行靜置，時間控制在20?40分鐘； 5) 在流槽中以150mm/分鐘的速度加入鋁鈦硼絲對鋁溶體進行在線晶粒細化處理，後 經在線除氣和過濾除渣使其成分更加均勻，將鋁液溫度控制在650?750°C ; 6) 經水平澆鑄鋁液進入四輥帶輪組成的膜腔內，並在結晶器的內外側、上下側四個方 向通入冷卻水，冷卻水的總壓力為250KPa，總流量為1000L/min，溫度小於等於35°C ; 7) 鑄坯經銑邊機銑去上表面的氧化膜，進入工頻感應加熱升溫，控制入軋溫度480? 550°C，進行連續軋制； 8) 軋制好的圓杆經霧化淬冷通道進行固溶強化處理； 9 )檢驗合格後即得鋁杆，再經拔絲工藝製成成品鋁合金電纜芯。
3. 根據權利要求1所述的鋁合金電纜芯，其特徵在於：所述鋁合金電纜芯化學成分 重量配比如下：銅 〇. 5%，鐵 0. 2%，矽 0. 05%，鈦 0. 02%，鉀 0. 01%，鋅 0. 001%，錳 0. 001%，鎂 0.0003%，餘量為鋁。
4. 根據權利要求2所述的鋁合金電纜芯的生產方法，其特徵在於：所述步驟8)溫度控 制在200?250°C。
【文檔編號】H01B9/00GK104064254SQ201410320684
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月8日 優先權日:2014年7月8日
【發明者】王文生, 李超 申請人:國家電網公司, 沁陽市電業綜合公司