[发明专利]煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Cr铝合金及铝合金电缆及制备方法

权利要求书

1.一种煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Cr铝合金，其特征在于，铝合金的各成份及重量百分比分别为：

Fe含量为0.2～1.1％；

Cu含量为0.01～0.4％；

Cr含量为0.005～0.2％；

Si含量为0～0.1％；

B含量为0～0.2％；

其余为Al和杂质，

其中铝合金电阻率不大于0.028264Ω·mm²/m，断裂伸长率不低于10％，且90度疲劳弯折次数大于或等于30次。

2.如权利要求1所述的煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Cr铝合金，其特征在于，所述铝合金中还包括稀土元素，所述稀土元素的含量占铝合金重量的0.1-0.3％。

3.如权利要求2所述的煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Cr铝合金，其特征在于，所述稀土元素包括Ce、La，所述Ce和La的重量占稀土元素总重量的至少50％。

4.如权利要求1至3任一项所述的煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Cr铝合金，其特征在于，所述铝合金在温度120℃、压应力120MPa条件下、1～100小时的平均蠕变速度为小于或等于1×10^-2(％/h)。

5.一种煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Cr铝合金电缆的制作方法，其特征在于，铝合金电缆的加工工艺包括如下步骤：

a、通过对权利要求1-4的任一项的铝合金熔融，再进行铸造得到铸造材料：按比例加入本发明中提到的铝合金成分，在700℃或以上温度条件下进行熔炼工艺，然后在680℃或以下温度条件下进行铸造，得到铸锭；

b、将步骤a得到的铸锭在460-550℃范围内固溶处理2-6h，然后在20-100℃的冷却水中快速淬火；

c、将步骤b得到的铸锭在150-250℃范围内时效处理6-10h，再升温至300℃以上轧制成合金杆；

d、在300℃或以下温度条件下，将步骤c轧制成的合金杆进行拉制处理，使截面积缩小至步骤c中合金杆截面积的50-60％，得到铝合金线；

e、在形成铝合金核的温度条件下，将步骤d得到的铝合金线再次进行拉制处理，使截面积缩小至步骤d中铝合金线截面积的70-100％，得到铝合金导体单丝；

f、将若干根步骤e得到的铝合金导体单丝绞合，在230-320℃条件下进行第一次热处理3-6h，然后在300-400℃条件下将再次热处理8-14h，得到铝合金的线芯；

g、将步骤f得到的线芯经过挤包绝缘、成缆、挤包护套或铠装制成铝合金电缆。

6.一种煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Cr铝合金电缆，其特征在于，由权利要求1-4任一项的铝合金制成该铝合金电缆的线芯，且该铝合金电缆包括接地线芯以及接地线芯周围的三根动力线芯和一根辅助线芯组成的三种线芯。

7.如权利要求6所述的煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Cr铝合金电缆，其特征在于，所述线芯由数量为10～2000根，直径为0.2mm～0.5mm单丝束绞而成，所述单丝由所述铝合金制成。

8.如权利要求6所述的煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Cr铝合金电缆，其特征在于，所述动力线芯由内至外依次包裹绝缘层及绝缘屏蔽层，所述辅助线芯外包裹绝缘层。

9.如权利要求8所述的煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Cr铝合金电缆，其特征在于，所述绝缘层采用聚氯乙烯、交联聚乙烯、聚氯乙烯-丁腈聚合物、聚酰胺、氟化乙丙烯、氯化聚乙烯或聚丙烯中的至少一种。

10.如权利要求6所述的煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Cr铝合金电缆，其特征在于，所述铝合金电缆在9000次抗弯曲试验后不短路、不断路，且在90℃长期运行情况下，载流量不低于相同截面铜电缆的80％。