[发明专利]一种Al-Fe-Cu-Mg铝合金及其制造的低压电缆

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属技术领域，尤其涉及一种Al-Fe-Cu-Mg铝合金及其制造的低压电缆。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中得到广泛应用。随着科学技术以及工业经济的飞速发展，铝合金的需求日益增多，则铝合金的研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金在电力行业的发展，同时电力行业的发展又拓展了铝合金的应用领域。

电力电缆是用来输送和分配电能的资源，其基本结构由线芯、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成。其中，线芯是电力电缆的导电部分，用来输送电能，其是电力电缆的主要部分；绝缘层将线芯与大地以及不同相的线芯间在电气间彼此隔离，保证电能输送，其是电力电缆结构中不可缺少的组成部分；保护层是保护电力电缆免受外界杂质和水分的侵入，以及防止外力直接损坏电力电缆。由于铜具有良好的导电性，铜广泛用于电力电缆的线芯。但是随着铜资源的日益匮乏，而铝的含量很丰富，以铝代替铜受到了研究者的关注，因此铝合金作为电缆导体成为了研究的热点。

铝合金电力电缆替代铜缆逐渐成为一种趋势，并得到了广泛应用。现有技术中的铝合金导体材料，在电性能、耐腐蚀性能和机械性能等方面较为优异，但是在抗疲劳和高温蠕变性能方面还是比较差，从而容易出现质量问题，影响铝合金材料的使用寿命或带来安全隐患，因此，铝合金电力电缆综合性能仍较差。

如专利文献1、2、3等列举的合金，虽然铝合金的延展性能得到了改善，但是抗疲劳性能没有得到改善，且虽然也提到了抗蠕变性能得到了提高，但是改善的具体指标没有明确。

又如专利文献4列举的合金，抗疲劳性能和抗蠕变性能得到了改善，特别是抗疲劳性能有显著改善，但抗蠕变性能改善具体技术效果也没有。

又如专利文献5列举的合金，虽然抗蠕变性能得到了显著改善，但在延展性和抗疲劳性能没有很好的体现出改善的效果，因而依然存在不足。

又如日本专利文献6列举的合金，在强度和延展性方面得到了提高，且具有较好的弹性极限应力和耐冲击性能，但是抗疲劳性能和抗蠕变性能没有得到提高。

现有技术文献

专利文献1：申请公布号：CN101525709A

专利文献2：申请公布号：CN101914708A

专利文献3：申请公布号：CN102222546A

专利文献4：申请公布号：CN103103390A

专利文献5：申请公布号：CN102360624A

专利文献6：申请公布号：CN102119233A

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种综合性能较好的用于低压电缆的一种Al-Fe-Cu-Mg铝合金及其制造的低压电缆。

一种Al-Fe-Cu-Mg铝合金，包括：

Fe，含量为0.4～0.6wt%，

Cu+Mg，含量为0.1～0.3wt%，

Si，含量为0～0.1wt%，

B，含量为0～0.3wt%，

余量为Al和杂质；

其中，所述的铝合金电阻率不大于0.02800Ω·mm²/m，断裂伸长率不低于

25%，温度120℃、120MPa压应力条件下，1～100小时的平均蠕变速度为

5×10^-2%/h或更低，且疲劳弯折次数达到30或更高。

Al-Fe-Cu-Mg铝合金中还含有0.1-0.3wt%的RE，其中Ce、La占稀土总量的50%以上。

Al-Fe-Cu-Mg铝合金制造的低压电缆的制备方法为：将所述的Al-Fe-Cu-Mg合金通过熔炼、铸造、轧制而成铝合金杆，再经拉制、紧压绞合、回火而成铝合金导体线芯，导体线芯再依次通过挤包绝缘、成缆、挤包护套而得所述铝合金低压电缆。

Al-Fe-Cu-Mg铝合金导体线芯采用反向紧压绞合结构。

Al-Fe-Cu-Mg铝合金制造的低压电缆的铝合金导体线芯的紧压系数为0.93或更大。

Al-Fe-Cu-Mg铝合金制造的低压电缆的绝缘和护套材料采用低压无卤阻燃聚烯烃材料。

Al-Fe-Cu-Mg铝合金制造的低压电缆的导体线芯外绕包一层耐火云母带。

Al-Fe-Cu-Mg铝合金制造的低压电缆的低压电缆的最小弯曲半径为6倍电缆外径。

Al-Fe-Cu-Mg铝合金制造的低压电缆与电缆装置连接时采用铜铝过渡端子、针形过渡端子或铜铝过渡板。