一种稀土高铁铝合金环保耐火电缆及制备方法与流程

文档序号:11839719阅读:495来源:国知局

本发明涉及电缆材料技术领域,具体涉及一种稀土高铁铝合金环保耐火电缆及制备方法。



背景技术:

由于铜价格昂贵,比较重,所以目前绝缘电线电缆导电线芯目前采用铝制材料来代替铜,且大部分采用硬铝线,随著铝合金材质的使用范围变广,根据不同地区的使用,可以用在煤矿用线、通信用线,高铁用线、汽车电线,以及电磁线等,根据使用场景的不同,需要不同的性能,来满足使用的需求。

在高铁用的电缆上,用的铝合金线,不仅要保证铝合金线具有良好的拉伸性,还要有良好的耐热性和恶劣环境下的使用效果,一般的铝合金不容易实现,且无法适应恶劣环境。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提供了一种稀土高铁铝合金环保耐火电缆及制备方法,电缆具有良好的环保和耐火性能。

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:

一种稀土高铁铝合金环保耐火电缆,按重量百分比,包括以下组分:

Cu为0.5-0.8wt%、V为0.5-0.8wt%、Mg为0.3-0.4wt%、Sn为0.4-0.5wt%、Cr为0.08-0.11wt%、Pr为0.75-0.85wt%、Er为0.35-0.46wt%、其余为Al和杂质。

进一步的还包括Fe和Mn,所述Fe的重量百分比为0.8-1.2wt%,所述Mn的重量百分比为1.0-1.2wt%。

进一步的,按重量百分比,包括以下组分:

Cu为0.6-0.8wt%、V为0.7-0.8wt%、Mg为0.35-0.4wt%、Sn为0.45-0.5wt%、Cr为0.09-0.10wt%、Pr为0.80-0.85wt%、Er为0.42-0.46wt%、其余为Al和杂质。

进一步的,按重量百分比,包括以下组分:

Cu为0.6-0.7wt%、Fe为0.9-1.1wt%、Mn为1.1-1.2wt%、V为0.7-0.75wt%、Mg为0.35-0.38wt%、Sn为0.45-0.48wt%、Cr为0.09-0.15wt%、Pr为0.78-0.80wt%、Er为0.41-0.45wt%、其余为Al和杂质。

一种稀土高铁铝合金环保耐火电缆的制备方法,包括以下步骤:

1)先将铝锭放入熔炉中,温度升高至780-800℃,将铝锭完全熔化,升温至820-840℃,并保温40-60min;

2)按照上述配比加入Cu、Fe、Mn、Sn、Pr、V、Cr,将温度升至1400-1500℃使其熔化,并保温30-50min;

3)按照上述配比加入Er,温度升至1600-1650℃,并保温20-30min;

4)加入重量百分比为0.09-0.12wt%的精炼剂,进行除渣、除气;

5)降温至600-700℃,进行铸条,得到铝合金铸件;

6)将铝合金铸件拉制加工成铝合金电缆专用的铝合金线,将得到的铝合金线多股绞合,制备成导体线芯;

7)将得到的铝合金导体进行退火处理,退火温度保持在400-420℃,持续15-16h,停止加热,自然冷却后,取出导体线芯材料。

进一步的,步骤4)中精炼剂的重量百分比为0.1-0.11%。

进一步的,所述步骤7)中,铝合金线芯退火温度保持在410-415℃,持续15.5h。

本发明提供了一种稀土高铁铝合金环保耐火电缆及制备方法,本发明采用了Cu、Fe、Mn、Sn、Pr、V、Cr和Er组分,结合效率高,各组分之间能够高效的相互融合,Mn可以提高耐腐性,还加入Cu和Fe可以提高铝合金的抗拉性和导电性,稀土元素Er的加入也大大提高了铝合金线芯的各样性能,本发明的制备方法也是提高了铝合金的拉伸强度和延伸率,使得铝合金具有优异的导电性、柔韧性、抗疲劳和耐热性,本发明工艺设计合理,成本低。

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,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:

一种稀土高铁铝合金环保耐火电缆,按重量百分比,包括以下组分:

Cu为0.6wt%、Fe为0.9wt%、Mn为1.1wt%、V为0.7wt%、Mg为0.35wt%、Sn为0.45wt%、Cr为0.09wt%、Pr为0.78wt%、Er为0.41wt%、其余为Al和杂质。

一种稀土高铁铝合金环保耐火电缆的制备方法,包括以下步骤:

1)先将铝锭放入熔炉中,温度升高至780℃,将铝锭完全熔化,升温至820℃,并保温40min;

2)按照上述配比加入Cu、Fe、Mn、Sn、Pr、V、Cr,将温度升至1400℃使其熔化,并保温30min;

3)按照上述配比加入Er,温度升至1600℃,并保温20min;

4)加入重量百分比为0.09wt%的精炼剂,进行除渣、除气;

5)降温至600℃,进行铸条,得到铝合金铸件;

6)将铝合金铸件拉制加工成铝合金电缆专用的铝合金线,将得到的铝合金线多股绞合,制备成导体线芯;

7)将得到的铝合金导体进行退火处理,退火温度保持在400℃,持续15h,停止加热,自然冷却后,取出导体线芯材料。

进一步的,步骤4)中精炼剂的重量百分比为0.1%。

进一步的,所述步骤7)中,铝合金线芯退火温度保持在410℃,持续15.5h。

实施例2:

一种稀土高铁铝合金环保耐火电缆,按重量百分比,包括以下组分:

Cu为0.7wt%、Fe为1.1wt%、Mn为1.2wt%、V为0.75wt%、Mg为0.38wt%、Sn为0.48wt%、Cr为0.15wt%、Pr为0.80wt%、Er为0.45wt%、其余为Al和杂质。

一种稀土高铁铝合金环保耐火电缆制备方法,的包括以下步骤:

1)先将铝锭放入熔炉中,温度升高至800℃,将铝锭完全熔化,升温至840℃,并保温60min;

2)按照上述配比加入Cu、Fe、Mn、Sn、Pr、V、Cr,将温度升至1500℃使其熔化,并保温50min;

3)按照上述配比加入Er,温度升至1650℃,并保温30min;

4)加入重量百分比为0.12wt%的精炼剂,进行除渣、除气;

5)降温至700℃,进行铸条,得到铝合金铸件;

6)将铝合金铸件拉制加工成铝合金电缆专用的铝合金线,将得到的铝合金线多股绞合,制备成导体线芯;

7)将得到的铝合金导体进行退火处理,退火温度保持在420℃,持续16h,停止加热,自然冷却后,取出导体线芯材料。

进一步的,步骤4)中精炼剂的重量百分比为0.11%。

进一步的,所述步骤7)中,铝合金线芯退火温度保持在415℃,持续15.5h。

实施例3

一种稀土高铁铝合金环保耐火电缆,按重量百分比,包括以下组分:

Cu为0.65wt%、Fe为0.95wt%、Mn为1.15wt%、V为0.72wt%、Mg为0.36wt%、Sn为0.47wt%、Cr为0.10wt%、Pr为0.79wt%、Er为0.43wt%、其余为Al和杂质。

一种稀土高铁铝合金环保耐火电缆制备方法,的包括以下步骤:

1)先将铝锭放入熔炉中,温度升高至790℃,将铝锭完全熔化,升温至830℃,并保温50min;

2)按照上述配比加入Cu、Fe、Mn、Sn、Pr、V、Cr,将温度升至1450℃使其熔化,并保温40min;

3)按照上述配比加入Er,温度升至1600℃,并保温25min;

4)加入重量百分比为0.11wt%的精炼剂,进行除渣、除气;

5)降温至750℃,进行铸条,得到铝合金铸件;

6)将铝合金铸件拉制加工成铝合金电缆专用的铝合金线,将得到的铝合金线多股绞合,制备成导体线芯;

7)将得到的铝合金导体进行退火处理,退火温度保持在410℃,持续15.5h,停止加热,自然冷却后,取出导体线芯材料。

进一步的,步骤4)中精炼剂的重量百分比为0.1%。

进一步的,所述步骤7)中,铝合金线芯退火温度保持在412℃,持续15.5h。

本发明提供了一种稀土高铁铝合金环保耐火电缆及制备方法,本发明采用了Cu、Fe、Mn、Sn、Pr、V、Cr和Er组分,结合效率高,各组分之间能够高效的相互融合,Mn可以提高耐腐性,还加入Cu和Fe可以提高铝合金的抗拉性和导电性,稀土元素Er的加入也大大提高了铝合金线芯的各样性能,本发明的制备方法也是提高了铝合金的拉伸强度和延伸率,使得铝合金具有优异的导电性、柔韧性、抗疲劳和耐热性,本发明工艺设计合理,成本低。

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。

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