专利名称：一种用于高压电缆的铝合金导体及其制备方法
技术领域：
本发明涉及铝合金导体领域，具体来说是一种用于高压电缆的铝合金导体及其制 备方法。
背景技术：
随着我国经济总量持续稳定的发展，能源成为制约经济发展的关键因素。电力是 能源的主体，电力传输是能源传输的主体。2005年我国发电装机容量达到5亿千瓦，2010 年达到9亿千瓦。电网增容成为支持我国经济发展的迫切需要，而提高电缆导电率是电网 增容的有效方法之一。申请人:在2010年获得申请号为200710034744. 5名称为“耐热、低膨胀倍容量复合 材料芯铝绞线及制备方法”的中国专利的独占许可。该专利提供的复合材料芯铝绞线采用 复合材料作为线芯，具有高耐热、高强度、低膨胀系数、耐腐蚀等一系列优点。其导体采用纯 铝或铝合金线。纯铝导体常见的问题有在使用弯曲过程中易开裂或折断，易发生氧化、电化学腐 蚀，由此导致断路、短路或过载，引发质量事故。而铝合金中常见的铁元素虽然能提高铝的 拉伸性能、抗蠕变性能和热稳定性，但会导致导体电阻率增大，降低导电性能。
发明内容
为了解决现有技术中铝合金导体导电性能不足的技术问题，本发明提供了一种具 备优良的拉伸性能、抗蠕变性能和热稳定性，同时具有优越导电性能的可用于制备高压电 缆的铝合金导体及其制备方法。本发明采用的技术方案如下一种铝合金导体，组成及质量百分含量为铁 0. 35% -0. 6%、硼0. 5% -1%，稀土 0. 5% -1. 5%，其余为铝及不可避免的杂质。作为优选，导体的组成及质量百分含量为铁0. 5 %、硼0. 8 %，稀土 1 %，其余为铝 及不可避免的杂质。作为优选，稀土元素选自铈、镧、钇、钕中的一种或几种。本发明提供的铝合金导体制备方法如下在竖炉中加入铝，温度升至 7000C -750°C，待铝熔化后按配比加入铁、硼、稀土元素，温度升高至750°C _80(TC，使其完 全熔融；780°C -800°C下保温25-35min，然后浇铸成铝合金铸件；将铸件导入轧机，导入轧 机的温度为460°C _520°C，导出轧机成铝合金导体的终轧温度为250°C _300°C;将铝合金导 体进行退火处理，退火温度为300°C _350°C，时间为8-12小时，停止对炉体加热，在退火炉 中自然冷却，20-24小时后从炉中取出。由于硅及重金属锰、硅、钒、锆、铬的存在会降低导体导电性，而稀土元素与锰、硅、 钒、锆、铬的亲和力比铝大，能有效去除铝合金中的微量重金属杂质，起到很好的精炼作用， 大大提高导电率。此外，铝液中的气体主要是氢气，在制备成铝合金时会引起各种裂纹，稀 土元素能有效除气，消除气体对电性能和机械性能的不利影响。
硼元素也能除去重金属杂质，提高导电率。同时硼的加入还能细化晶粒，改善机械 性能，提高合金的拉伸性能。本发明提供的铝合金导体具备拉伸性能、抗蠕变性能和热稳定性，同时具有优越 导电性能。
具体实施例方式实施例1在竖炉中加入98. 65份纯度大于99. 70wt%的铝锭，温度升至700°C，待铝熔化后 按配比加入0. 35份铁、0. 5份硼、0. 5份稀土元素，温度升高至750°C，使其完全熔融；780°C 下保温25min，然后浇铸成铝合金铸件；将铸件导入轧机，导入轧机的温度为460°C，导出轧 机成铝合金导体的终轧温度为250°C;将铝合金导体进行退火处理，退火温度为300°C，时间 为8小时，停止对炉体加热，在退火炉中自然冷却，20小时后从炉中取出。经测试，导电率为
63.8% IACS，抗拉强度 150Mpa。实施例2在竖炉中加入96. 9份纯度大于99. 70wt %的铝锭，温度升至750°C，待铝熔化后按 配比加入0. 6份铁、1份硼、1. 5份稀土元素，温度升高至800°C，使其完全熔融；800°C下保 温35min，然后浇铸成铝合金铸件；将铸件导入轧机，导入轧机的温度为520°C，导出轧机成 铝合金导体的终轧温度为300°C ；将铝合金导体进行退火处理，退火温度为350°C，时间为 12小时，停止对炉体加热，在退火炉中自然冷却，24小时后从炉中取出。经测试，导电率为
64.5% IACS，抗拉强度 160Mpa。实施例3在竖炉中加入97. 8份纯度大于99. 70wt %的铝锭，温度升至725°C，待铝熔化后 按配比加入0. 5份铁、0. 8硼、1份稀土元素，温度升高至780°C，使其完全熔融；790°C下保 温30min，然后浇铸成铝合金铸件；将铸件导入轧机，导入轧机的温度为500°C，导出轧机成 铝合金导体的终轧温度为275°C ；将铝合金导体进行退火处理，退火温度为320°C，时间为 10小时，停止对炉体加热，在退火炉中自然冷却，22小时后从炉中取出。经测试，导电率为
65.2% IACS，抗拉强度 167Mpa。以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完 全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术 性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.一种铝合金导体，组成及质量百分含量为铁0.35% -0.6%、硼0.5% -1%，稀土 0. 5% -1. 5%，其余为铝及不可避免的杂质。
2.权利要求1所述的铝合金导体，其特征为组成及质量百分含量为铁0.5%、硼 0. 8%，稀土 1%，其余为铝及不可避免的杂质。
3.权利要求1或2所述的铝合金导体，其特征为稀土元素选自铈、镧、钇、钕中的一种 或几种。
4.权利要求3所述的铝合金导体制备方法在竖炉中加入96.9份-98. 65份铝，温度升 M 7000C -750°C，待铝熔化后按配比加入0. 35-0. 6份铁、0. 5-1份硼、0. 5-1. 5份稀土元素， 温度升高至750°C -800°C，使其完全熔融；780°C -800°C下保温25-35min，然后浇铸成铝合 金铸件；将铸件导入轧机，导入轧机的温度为460°C -520°C，导出轧机成铝合金导体的终轧 温度为250°C -300°C ；将铝合金导体进行退火处理，退火温度为300°C _350°C，时间为8_12 小时，停止对炉体加热，在退火炉中自然冷却，20-24小时后从炉中取出。
5.权利要求4所述的铝合金导体制备方法在竖炉中加入97.8份铝，温度升至7251， 待铝熔化后按配比加入0. 5份铁、0. 8份硼、1份稀土元素，温度升高至780°C，使其完全 熔融；790°C下保温30min，然后浇铸成铝合金铸件；将铸件导入轧机，导入轧机的温度为 500°C，导出轧机成铝合金导体的终轧温度为275°C ；将铝合金导体进行退火处理，退火温度 为320°C，时间为10小时，停止对炉体加热，在退火炉中自然冷却，22小时后从炉中取出。
全文摘要
本发明涉及一种铝合金导体，组成及质量百分含量为铁0.35％-0.6％、硼0.5％-1％，稀土0.5％-1.5％，其余为铝及不可避免的杂质。本发明提供的铝合金导体制备方法如下在竖炉中加入铝，温度升至700℃-750℃，待铝熔化后按配比加入铁、硼、稀土元素，温度升高至750℃-800℃，使其完全熔融；780℃-800℃下保温25-35min，然后浇铸成铝合金铸件；将铸件导入轧机，导入轧机的温度为460℃-520℃，导出轧机成铝合金导体的终轧温度为250℃-300℃；将铝合金导体进行退火处理，退火温度为300℃-350℃，时间为8-12小时，停止对炉体加热，在退火炉中自然冷却，20-24小时后从炉中取出。本发明提供的铝合金导体可用于制备高压电缆，具备优良的拉伸性能、抗蠕变性能和热稳定性，同时具有优越导电性能。
文档编号C22C21/00GK102146539SQ20111006584
公开日2011年8月10日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者李哲瞾, 查俊波, 查培法 申请人:常州鸿泽澜线缆有限公司