[发明专利]一种非稀土铝合金绞合导体及其退火工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体地说涉及一种非稀土铝合金绞合导体及其退火工艺。 

背景技术

据中国有色金属工业协会统计，截止2009年中国铜矿资源储量约3000万吨，约占世界总储量的5%。中国是一个用铜大国，每年铜用量约600万吨，其中电线电缆用铜量约占全国用铜量的65%，占很大一部分比例。如果不依靠进口，中国的铜资源最多可使用5年时间。中国国内铜精矿的供应不到30%，超过70%的比例需要依赖进口。 

由于铜材有着优异的导电性能和机械性能，是电线电缆导体材料的首选。而我国铜储量低，却有着丰富的铝资源，铝矿资源储量约27亿吨，相比铜矿资源要丰富的多。随着技术的日益成熟，人类在铝合金导体材料方面开发日见成效，开始突破传统的局限，将铝合金导体材料应运到电力电缆中。 

现有的铝合金导体材料都是稀土铝合金导体材料，而稀土资源是近三年国家和社会热切关注的问题，它与国家的经济、政策息息相关。我国的稀土储量从上世纪的90%到本世纪2009年骤降到36%，每年还要承担满足世界上90%的稀土使用量，对于我国稀土这种非可再生资源是一种极大的伤害。 

在电缆制造中，导体的退火也起到很大的作用，导体的退火过程直接影响到导体的整体性能。经过检索没有找到相关的关于非稀土铝合金导体的退火报道及专利。 

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明提出了一种非稀土铝合金绞合导体及其退火工艺，本发明的非稀土铝合金绞合导体中不添加稀土元素，仍能满足电缆导体的标准，本发明的非稀土铝合金作为电缆导体时，具有较好的机械性能、导电性能和抗蠕变性能。本发明的退火工艺，极大程度的提高铝合金导体的导电性能和断裂伸长率，也使单丝的抗拉强度控制在合理的范围，更极大程度的提高了铝合金绞合导体的弯曲性能和抗蠕变性能。 

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案： 

一种非稀土铝合金绞合导体，其特征在于，其组成为：0.3-0.8%的铁，0.1-0.3%的铜，0.01-0.10%的硅，0.01-0.10%的硼，0.01-0.05%的镓，0.01-0.05%的锌，0.001-0.01%的镍，0.001-0.005%的镁，0.001-0.005%的锰，0.001-0.005%的铬，0.001-0.005%的镉，0.002-0.007%的混合元素，不可避免的杂质的总含量≤0.15%，其余为铝。

所述的混合元素是指钛、铍、钙、钠、铅、锡、钒和汞元素中的一种或多种元素任意比例的混合。 

一种非稀土铝合金绞合导体的退火工艺，其特征在于其步骤为： 

第一步，将绞合导体吊入井式退火炉，升温0.5-1h；

第二步，根据导体截面、长度和外界温度的不同，将退火温度控制在310℃-350℃之间，保温时间控制在5-12小时之间，进行退火；

第三步，导体退火达到保温时间后，关闭电源，导体在炉内继续保温0.5-1h，出炉后自然冷却至室温。

优选的，当退火炉内温度升温到退火温度后，采用风扇在炉内扇动直至退火结束。

与现有技术相比，本发明达到的技术效果： 

1、本发明的非稀土绞合导体采用0.3-0.8%的铁，0.1-0.3%的铜，0.01-0.10%的硅，0.01-0.10%的硼，0.01-0.05%的镓，0.01-0.05%的锌，0.001-0.01%的镍，0.001-0.005%的镁，0.001-0.005%的锰，0.001-0.005%的铬，0.001-0.005%的镉，出于对绞合导体整体性能的提升，考虑到不同元素对合金的影响，添加上述元素可起到有效的效果，采用上述组分材料做出的导体经退火后的性能参数如表1所示，本发明的非稀土铝合金绞合导体中不添加稀土元素，仍能满足电缆导体的标准，本发明的非稀土铝合金作为电缆导体时，具有较好的机械性能、导电性能和抗蠕变性能。

2、本发明的退火工艺过程，采用井式退火炉升温0.5-1h，利用此升温时间使炉内温度达到预定温度，缓慢的升温可以避免金属短时间内的骤冷骤热，更好的保护金属内部结构。