一種稀土高鐵鋁合金環保耐火電纜及製備方法與流程
2023-05-22 04:33:21 1
本發明涉及電纜材料技術領域，具體涉及一種稀土高鐵鋁合金環保耐火電纜及製備方法。
背景技術：
由於銅價格昂貴，比較重，所以目前絕緣電線電纜導電線芯目前採用鋁製材料來代替銅，且大部分採用硬鋁線，隨著鋁合金材質的使用範圍變廣，根據不同地區的使用，可以用在煤礦用線、通信用線，高鐵用線、汽車電線，以及電磁線等，根據使用場景的不同，需要不同的性能，來滿足使用的需求。
在高鐵用的電纜上，用的鋁合金線，不僅要保證鋁合金線具有良好的拉伸性，還要有良好的耐熱性和惡劣環境下的使用效果，一般的鋁合金不容易實現，且無法適應惡劣環境。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明提供了一種稀土高鐵鋁合金環保耐火電纜及製備方法，電纜具有良好的環保和耐火性能。
為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：
一種稀土高鐵鋁合金環保耐火電纜，按重量百分比，包括以下組分：
Cu為0.5-0.8wt％、V為0.5-0.8wt％、Mg為0.3-0.4wt％、Sn為0.4-0.5wt％、Cr為0.08-0.11wt％、Pr為0.75-0.85wt％、Er為0.35-0.46wt％、其餘為Al和雜質。
進一步的還包括Fe和Mn，所述Fe的重量百分比為0.8-1.2wt％，所述Mn的重量百分比為1.0-1.2wt％。
進一步的，按重量百分比，包括以下組分：
Cu為0.6-0.8wt％、V為0.7-0.8wt％、Mg為0.35-0.4wt％、Sn為0.45-0.5wt％、Cr為0.09-0.10wt％、Pr為0.80-0.85wt％、Er為0.42-0.46wt％、其餘為Al和雜質。
進一步的，按重量百分比，包括以下組分：
Cu為0.6-0.7wt％、Fe為0.9-1.1wt％、Mn為1.1-1.2wt％、V為0.7-0.75wt％、Mg為0.35-0.38wt％、Sn為0.45-0.48wt％、Cr為0.09-0.15wt％、Pr為0.78-0.80wt％、Er為0.41-0.45wt％、其餘為Al和雜質。
一種稀土高鐵鋁合金環保耐火電纜的製備方法，包括以下步驟：
1)先將鋁錠放入熔爐中，溫度升高至780-800℃，將鋁錠完全熔化，升溫至820-840℃，並保溫40-60min；
2)按照上述配比加入Cu、Fe、Mn、Sn、Pr、V、Cr，將溫度升至1400-1500℃使其熔化，並保溫30-50min；
3)按照上述配比加入Er，溫度升至1600-1650℃，並保溫20-30min；
4)加入重量百分比為0.09-0.12wt％的精煉劑，進行除渣、除氣；
5)降溫至600-700℃，進行鑄條，得到鋁合金鑄件；
6)將鋁合金鑄件拉制加工成鋁合金電纜專用的鋁合金線，將得到的鋁合金線多股絞合，製備成導體線芯；
7)將得到的鋁合金導體進行退火處理，退火溫度保持在400-420℃，持續15-16h，停止加熱，自然冷卻後，取出導體線芯材料。
進一步的，步驟4)中精煉劑的重量百分比為0.1-0.11％。
進一步的，所述步驟7)中，鋁合金線芯退火溫度保持在410-415℃，持續15.5h。
本發明提供了一種稀土高鐵鋁合金環保耐火電纜及製備方法，本發明採用了Cu、Fe、Mn、Sn、Pr、V、Cr和Er組分，結合效率高，各組分之間能夠高效的相互融合，Mn可以提高耐腐性，還加入Cu和Fe可以提高鋁合金的抗拉性和導電性，稀土元素Er的加入也大大提高了鋁合金線芯的各樣性能，本發明的製備方法也是提高了鋁合金的拉伸強度和延伸率，使得鋁合金具有優異的導電性、柔韌性、抗疲勞和耐熱性，本發明工藝設計合理，成本低。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1：
一種稀土高鐵鋁合金環保耐火電纜，按重量百分比，包括以下組分：
Cu為0.6wt％、Fe為0.9wt％、Mn為1.1wt％、V為0.7wt％、Mg為0.35wt％、Sn為0.45wt％、Cr為0.09wt％、Pr為0.78wt％、Er為0.41wt％、其餘為Al和雜質。
一種稀土高鐵鋁合金環保耐火電纜的製備方法，包括以下步驟：
1)先將鋁錠放入熔爐中，溫度升高至780℃，將鋁錠完全熔化，升溫至820℃，並保溫40min；
2)按照上述配比加入Cu、Fe、Mn、Sn、Pr、V、Cr，將溫度升至1400℃使其熔化，並保溫30min；
3)按照上述配比加入Er，溫度升至1600℃，並保溫20min；
4)加入重量百分比為0.09wt％的精煉劑，進行除渣、除氣；
5)降溫至600℃，進行鑄條，得到鋁合金鑄件；
6)將鋁合金鑄件拉制加工成鋁合金電纜專用的鋁合金線，將得到的鋁合金線多股絞合，製備成導體線芯；
7)將得到的鋁合金導體進行退火處理，退火溫度保持在400℃，持續15h，停止加熱，自然冷卻後，取出導體線芯材料。
進一步的，步驟4)中精煉劑的重量百分比為0.1％。
進一步的，所述步驟7)中，鋁合金線芯退火溫度保持在410℃，持續15.5h。
實施例2：
一種稀土高鐵鋁合金環保耐火電纜，按重量百分比，包括以下組分：
Cu為0.7wt％、Fe為1.1wt％、Mn為1.2wt％、V為0.75wt％、Mg為0.38wt％、Sn為0.48wt％、Cr為0.15wt％、Pr為0.80wt％、Er為0.45wt％、其餘為Al和雜質。
一種稀土高鐵鋁合金環保耐火電纜製備方法，的包括以下步驟：
1)先將鋁錠放入熔爐中，溫度升高至800℃，將鋁錠完全熔化，升溫至840℃，並保溫60min；
2)按照上述配比加入Cu、Fe、Mn、Sn、Pr、V、Cr，將溫度升至1500℃使其熔化，並保溫50min；
3)按照上述配比加入Er，溫度升至1650℃，並保溫30min；
4)加入重量百分比為0.12wt％的精煉劑，進行除渣、除氣；
5)降溫至700℃，進行鑄條，得到鋁合金鑄件；
6)將鋁合金鑄件拉制加工成鋁合金電纜專用的鋁合金線，將得到的鋁合金線多股絞合，製備成導體線芯；
7)將得到的鋁合金導體進行退火處理，退火溫度保持在420℃，持續16h，停止加熱，自然冷卻後，取出導體線芯材料。
進一步的，步驟4)中精煉劑的重量百分比為0.11％。
進一步的，所述步驟7)中，鋁合金線芯退火溫度保持在415℃，持續15.5h。
實施例3
一種稀土高鐵鋁合金環保耐火電纜，按重量百分比，包括以下組分：
Cu為0.65wt％、Fe為0.95wt％、Mn為1.15wt％、V為0.72wt％、Mg為0.36wt％、Sn為0.47wt％、Cr為0.10wt％、Pr為0.79wt％、Er為0.43wt％、其餘為Al和雜質。
一種稀土高鐵鋁合金環保耐火電纜製備方法，的包括以下步驟：
1)先將鋁錠放入熔爐中，溫度升高至790℃，將鋁錠完全熔化，升溫至830℃，並保溫50min；
2)按照上述配比加入Cu、Fe、Mn、Sn、Pr、V、Cr，將溫度升至1450℃使其熔化，並保溫40min；
3)按照上述配比加入Er，溫度升至1600℃，並保溫25min；
4)加入重量百分比為0.11wt％的精煉劑，進行除渣、除氣；
5)降溫至750℃，進行鑄條，得到鋁合金鑄件；
6)將鋁合金鑄件拉制加工成鋁合金電纜專用的鋁合金線，將得到的鋁合金線多股絞合，製備成導體線芯；
7)將得到的鋁合金導體進行退火處理，退火溫度保持在410℃，持續15.5h，停止加熱，自然冷卻後，取出導體線芯材料。
進一步的，步驟4)中精煉劑的重量百分比為0.1％。
進一步的，所述步驟7)中，鋁合金線芯退火溫度保持在412℃，持續15.5h。
本發明提供了一種稀土高鐵鋁合金環保耐火電纜及製備方法，本發明採用了Cu、Fe、Mn、Sn、Pr、V、Cr和Er組分，結合效率高，各組分之間能夠高效的相互融合，Mn可以提高耐腐性，還加入Cu和Fe可以提高鋁合金的抗拉性和導電性，稀土元素Er的加入也大大提高了鋁合金線芯的各樣性能，本發明的製備方法也是提高了鋁合金的拉伸強度和延伸率，使得鋁合金具有優異的導電性、柔韌性、抗疲勞和耐熱性，本發明工藝設計合理，成本低。
需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。