[发明专利]新型铝合金导体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种新型铝合金导体的制造方法。

背景技术

随着8000系列的铝合金材料在我国的生产技术不断成熟，采用8000系列铝合金作电缆导体成为一种可能，在美国等北美国家90%建筑用供电线路采用了8000系列铝合金作电力电缆的导体，经过长期运行验证，供电线路运行安全的可靠性比普通铝导体有了较大的提高，接近铜导体。所以采用8000系列的铝合金作电力电缆的导体，既能保证供用电线路的安全运行，又能节约铜资源，降低投资成本。

采用8000系列铝合金作导体，如果还是采用传统的制造工艺方法：铜（铝）锭——熔化——保温——引杆——轧制——拉拔圆线——退火（或连拉连退）——绞合成导体的生产工艺时，电缆导体的紧压系数在89%左右，而导体在绞合过程中需紧压，经紧压后的导体变硬，导体电阻率会增大1%到2%。

发明内容

本发明的目的在于克服传统的电缆导体制造工艺的不足之处，提供一种减少工序、节省成本，提高导体柔软性和导电性能的新型铝合金导体的制造方法。

本发明的技术方案是：新型铝合金导体的制造方法，包括铝锭熔化、保温加入合金元素、连续铸杆、连续轧制、型线成型、型线绞合主要工序，其改进之处是所述型线成型工序采用强行送料挤压成型的方法，将连续轧制后的杆材通过校直—清洗—送料—单轮单槽径向连续挤压—冷却—收线的工艺过程挤压成型线，直接进行型线绞合，制成新型铝合金导体。

所述连续挤压是在连续挤压机上利用挤压模具完成，杆材经强制送料进入模腔，磨擦生热，发生软化，通过模口挤出型线，一次成型；一次成型的型线为1～3根，通过更换模具进行不同规格的型线成型。

本发明完整的工艺流程如下：

选料——熔化——保温并加合金元素——连续铸杆——连续轧制——挤压型线——型线绞合——直流电阻检测

所述选料：是根据产品性能要求，采购符合GB/T1196-2008《重熔用铝锭》作为原材料。

所述熔化：是采用一台竖式快速节能熔铝炉对铝锭进行加热熔化成铝水。熔铝炉采用翻斗式加料机从熔化室竖筒顶部加料，熔化时高温的烟气在上排过程中被竖筒内的大量的铝锭充分吸收，从而达到节能效果。 

所述保温：是采用二台圆形倾动保温炉，对铝水进行保温，保温炉采用圆形液压倾倒式，便于浇铸成杆材。在保温炉中根据所需材料性能要求的合金配方，加入各种所需的合金元素。在加入合金元素前后，分别对保温炉中的铝水成份进行检测，以保证加入的合金成份符合8000系列的配方要求。

所述连续铸杆：是采用连续浇铸机，将熔化的铝液从保温炉经流槽流入连铸机的上浇口，通过浮止阀等机械式浇铸装置的部件，平衡控制流入下浇堡的铝液流量，连续浇铸机采用水平浇铸法，改变原浇铸嘴于一点半的倾斜位置改为相当于十二点的水平位置；使铝液平稳地进入结晶腔，不产生紊流与湍流，保持流槽与中间包内铝液表面的氧化膜不破裂，减少铝液的再次吸气、氧化，避免氧化膜进入铸腔形成新的夹渣。结晶轮为“H”型，冷却方式为可控的外冷、内冷、内侧冷、外侧冷四面分区、分段喷水冷却。 

所述轧制：是连轧机把铸好的铝合金坯料通过15轧辊Y型连轧机连续进行热轧，利用金属具有较高的塑性，抗变形能力较低，因此在轧制中要控制好连轧机的轧制速度、轧制温度、工艺润滑，以保证铝合金杆材质量。

所述挤压型线：是将轧制好的杆材，采用专用的连续挤压机，通过专用型腔模具挤压成型线，一次成型，并对型线进行机械性能检测，改变了过去圆拉或型拉工序，也省去了热处理工序。

所述型线绞合：是通过改造后的型线绞线机对型线直接进行绞合。

所述直流电阻检测：是对绞合后导体电阻进行检测，是否符合产品及工艺要求。

由于本发明采用以上八个特定工艺步骤，相互配合，形成完整的制造方法，特别是挤压成型线工序，与一般的铝或铝合金电缆导体的制造过程和方法有明显不同，具有如下优点：

1、导体材料符合8000系列的铝合金要求，满足了铝合金电缆对导体材料的要求。

2、采用挤压型线工艺，单线延伸率达到25%～35%之间，致密性好，强度高于90MPa，提高了导体柔软性和导电性能以及机械性能、耐腐蚀性能；挤压后无须热处理，减少了工序，节省了成本。

3、挤压后的型线绞合成的导体，紧压系数高达到93～94%以上，高于原有铝或铝合金电缆的导体89%的紧压系数，减小了导体外径和电缆外径，提高电缆使用性能。