一种铝合金电缆芯及其生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种铝合金电缆芯及其生产工艺，所述铝合金电缆芯化学成分重量配比如下：铜0.3～0.6%，铁0.1～0.3%，硅0.02～0.05%，钛0～0.02%，钾0～0.02%，锌≦0.001%，锰≦0.001%，镁≦0.0003%，余量为铝，依次经过电解原铝液、陈分分析、添加铜铁剂、电磁搅拌、确定铝液中的铜铁成分含量、调整温度、炉内净化、炉内静置、炉外净化、在线除气、连续浇铸、剪切坯料、连续轧制、冷却、检验，即得成品圆铝杆。本发明的铝合金电缆芯主要用于高导电率的铝合金电缆，此种铝合金电缆芯制作的电缆比铜芯电缆具有更强的防腐抗蠕变性能，弹性壁铜芯电缆小40%，柔韧性能比铜芯电缆高30%，且无记忆效应，热稳定性好。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力线材【技术领域】，特别是一种铝合金电缆芯及其生产工艺。 一种铝合金电缆芯及其生产工艺
【背景技术】
[0002] 我国目前制作电线电缆主要采用纯铝电工圆铝杆加工而成，由于纯铝电工圆铝杆 强度低，抗拉强度< 140MPa，在制作电线电缆时通常都要加钢芯形成纲芯铝绞线，这将会 使电线电缆自重增加、电阻增大、耐腐蚀性降低，导致电杆负重增加、线路损耗加大、寿命缩 短，不利于实现大跨距、高运载能力的高压输电。
[0003] 因此，亟待开发一种具有耐热性好、载流量大的特点的高强度合金铝导线。
[0004]
【发明内容】
[0005] 本发明目的就在于克服上述不足，提供一种高导电率高、耐热性好、载流量大的铝 合金电缆芯及其生产工艺。
[0006] 为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现： 一种铝合金电缆芯，其化学成分重量配比如下：铜0.3?0.6%，铁0. 1?0.3%，硅 0· 02 ?0· 05%，钛 0 ?0· 02%，钾 0 ?0· 02%，锌兰 0· 001%，锰兰 0· 001%，镁兰 0· 0003%，余量 为错。
[0007] -种铝合金电缆芯的生产方法，按以下步骤进行： 1) 电解原铝液，对原铝液成分进行分析； 2) 在熔炉中加入含量为99. 5%以上的铝液，温度控制在760?800°C之间；添加铜和 铁剂，含量控制为铜〇. 3?0. 6%，铁0. 1?0. 3% ;先将铜和铁金属添加至熔炼炉内熔炼，在 760?800°C的温度下保持30?40分钟，并用电磁搅拌彻底、均匀搅拌半小时，经过炉前分 析，确定化学成分中各兀素含量符合要求； 3) 配制好的铝溶体，用氮气将粉末精炼剂吹入熔体中精炼处理，精炼剂用量为1. 2公 斤/吨，通入氮气压力为0. 05?0. 4Mpa，从而获得纯洁度较高的铝溶体； 4) 成分合格、温度合格的铝溶体进行静置，时间控制在20?40分钟； 5) 在流槽中以150mm/分钟的速度加入铝钛硼丝对铝溶体进行在线晶粒细化处理，后 经在线除气和过滤除渣使其成分更加均匀，将铝液温度控制在650?750°C ; 6) 经水平浇铸铝液进入四辊带轮组成的膜腔内，并在结晶器的内外侧、上下侧四个方 向通入冷却水，冷却水的总压力为250KPa，总流量为1000L/min，温度小于等于35°C ; 7) 铸坯经铣边机铣去上表面的氧化膜，进入工频感应加热升温，控制入轧温度480? 550°C，进行连续轧制； 8) 轧制好的圆杆经雾化淬冷通道进行固溶强化处理； 9 )检验合格后即得铝杆，再经拔丝工艺制成成品铝合金电缆芯。
[0008] 优选地，所述铝合金电缆芯化学成分重量配比如下：铜0. 5%，铁0. 2%，硅0. 05%， 钛 0. 02%，钾 0. 01%，锌 0. 001%，锰 0. 001%，镁 0. 0003%，余量为铝。
[0009] 优选地，所述步骤8)温度控制在200?250°C。
[0010] 本发明的有益效果是：本发明制得的铝合金电缆芯主要用于高导电率的铝合金电 缆，此种铝合金电缆芯比铜芯电缆具有更强的防腐抗蠕变性能，弹性壁铜芯电缆小40%，柔 韧性能比铜芯电缆高24%，且无记忆效应，热稳定性好。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0012] 实施例1 一种铝合金电缆芯，其化学成分重量配比如下：铜〇. 3%，铁0. 2%，硅0. 05%，钛0. 02%， 钾 0. 01%，锌 0. 001%，锰 0. 001%，镁 0. 0003%，余量为铝。
[0013] 一种铝合金电缆芯的生产方法，按以下步骤进行： 1) 电解原铝液，对原铝液成分进行分析； 2) 在熔炉中加入含量为99. 5%以上的铝液，温度控制在760°C之间；添加铜和铁剂，含 量控制为铜0. 3%，铁0. 2% ;先将铜和铁金属添加至熔炼炉内熔炼，在760°C的温度下保持 30分钟，并用电磁搅拌彻底、均匀搅拌半小时，经过炉前分析，确定化学成分中各元素含量 符合上述要求； 3) 配制好的铝溶体，用氮气将粉末精炼剂吹入熔体中精炼处理，精炼剂用量为1. 2公 斤/吨，通入氮气压力为0. 〇5Mpa，从而获得纯洁度较高的铝溶体； 4) 成分合格、温度合格的铝溶体进行静置，时间控制在40分钟； 5) 在流槽中以150mm/分钟的速度加入铝钛硼丝对铝溶体进行在线晶粒细化处理，后 经在线除气和过滤除渣使其成分更加均匀，将铝液温度控制在700°C ; 6) 经水平浇铸铝液进入四辊带轮组成的膜腔内，并在结晶器的内外侧、上下侧四个方 向通入冷却水，冷却水的总压力为250KPa，总流量为1000L/min，温度小于等于35°C ; 7) 铸坯经铣边机铣去上表面的氧化膜，进入工频感应加热升温，控制入轧温度500°C， 进行连续轧制； 8) 轧制好的圆杆经雾化淬冷通道进行固溶强化处理，温度控制在200°C ; 9) 检验合格后即得铝杆，再经拔丝工艺制成成品铝合金电缆芯。
[0014] 实施例2 一种铝合金电缆芯，其化学成分重量配比如下：铜〇. 6%，铁0. 1%，硅0. 02%，钛0. 01%， 钾 0. 01%，锌 0. 001%，锰 0. 001%，镁 0. 0003%，余量为铝。
[0015] 一种铝合金电缆芯的生产方法，按以下步骤进行： 1) 电解原铝液，对原铝液成分进行分析； 2) 在熔炉中加入含量为99. 5%以上的铝液，温度控制在800°C之间；添加铜和铁剂，含 量控制为铜0. 6%，铁0. 1% ;先将铜和铁金属添加至熔炼炉内熔炼，在800°C的温度下保持 40分钟，并用电磁搅拌彻底、均匀搅拌半小时，经过炉前分析，确定化学成分中各元素含量 符合上述要求； 3) 配制好的铝溶体，用氮气将粉末精炼剂吹入熔体中精炼处理，精炼剂用量为1. 2公
【权利要求】
1. 一种铝合金电缆芯，其特征在于：铝合金电缆芯化学成分重量配比如下：铜0. 3? 0· 6%，铁（λ 1 ?0· 3%，硅 0· 02 ?0· 05%，钛 0 ?0· 02%，钾 0 ?0· 02%，锌兰 0· 001%，锰 兰0· 001%，镁兰0· 0003%，余量为铝。
2. -种铝合金电缆芯的生产方法，其特征在于按以下步骤进行： 1) 电解原铝液，对原铝液成分进行分析； 2) 在熔炉中加入含量为99. 5%以上的铝液，温度控制在760?800°C之间；添加铜和 铁剂，含量控制为铜〇. 3?0. 6%，铁0. 1?0. 3% ;先将铜和铁金属添加至熔炼炉内熔炼，在 760?800°C的温度下保持30?40分钟，并用电磁搅拌彻底、均匀搅拌半小时，经过炉前分 析，确定化学成分中各兀素含量符合要求； 3) 配制好的铝溶体，用氮气将粉末精炼剂吹入熔体中精炼处理，精炼剂用量为1. 2公 斤/吨，通入氮气压力为0. 05?0. 4Mpa，从而获得纯洁度较高的铝溶体； 4) 成分合格、温度合格的铝溶体进行静置，时间控制在20?40分钟； 5) 在流槽中以150mm/分钟的速度加入铝钛硼丝对铝溶体进行在线晶粒细化处理，后 经在线除气和过滤除渣使其成分更加均匀，将铝液温度控制在650?750°C ; 6) 经水平浇铸铝液进入四辊带轮组成的膜腔内，并在结晶器的内外侧、上下侧四个方 向通入冷却水，冷却水的总压力为250KPa，总流量为1000L/min，温度小于等于35°C ; 7) 铸坯经铣边机铣去上表面的氧化膜，进入工频感应加热升温，控制入轧温度480? 550°C，进行连续轧制； 8) 轧制好的圆杆经雾化淬冷通道进行固溶强化处理； 9 )检验合格后即得铝杆，再经拔丝工艺制成成品铝合金电缆芯。
3. 根据权利要求1所述的铝合金电缆芯，其特征在于：所述铝合金电缆芯化学成分 重量配比如下：铜 〇. 5%，铁 0. 2%，硅 0. 05%，钛 0. 02%，钾 0. 01%，锌 0. 001%，锰 0. 001%，镁 0.0003%，余量为铝。
4. 根据权利要求2所述的铝合金电缆芯的生产方法，其特征在于：所述步骤8)温度控 制在200?250°C。
【文档编号】H01B9/00GK104064254SQ201410320684
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】王文生, 李超 申请人:国家电网公司, 沁阳市电业综合公司