[发明专利]铝合金基复合导体及其制造方法以及相应的衍生品

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金基复合导体及由其构成的绞线、束线、包覆线芯和线缆以及铝合金基复合导体的制造方法，尤其涉及覆铜层的厚度为线材直径的1％-5％，所述镀银层厚度≥0.005mm、强度≥255MPa、延伸率≥15％、导电率≥65％IACS、工作温度为140℃以上的铝合金基复合导体。

背景技术

电气用导体广泛应用于通信、能源、汽车、轨道交通、石油化工、航空航天、电子器材等产业，是应用规模最大、范围最广的配套产品。

传统的导体产品采用铜、铜合金、铝或铝合金制得。随着科技和工业领域的应用端向高集成化和轻量化不断发展，铜质导体材料密度大、成本高的不足日渐凸显；铝质导体材料的密度和成本相对于铜质导体都较低，但受制于成分、工艺和材料固有特性，铝质材料导体的性能在目前尚不能满足重要领域的应用要求。

如何通过导体材料设计和工艺创新优化，在降低成本的前提下，制备综合性能优异的电气用导体，特别是提高其电气性能、机械性能、抗氧化性能、耐腐蚀性能和耐高温等性能，使其不仅在性能上更好地满足各应用领域的技术要求，并且顺应资源综合利用、节能环保的时代背景，具有重要意义。

发明内容

本发明旨在提供电气用的覆铜层的厚度为线材直径的1％-5％，所述镀银层厚度≥0.005mm、强度≥255MPa、延伸率≥15％、导电率≥65％IACS、工作温度为140℃以上的铝合金基复合导体及由及由其构成的绞线、束线、包覆线芯和线缆，并提供铝合金基复合导体的制造方法。本发明主旨如下：

(1)一种铝合金基复合导体，所述铝合金基复合导体包括铝合金基体、覆铜层和镀银层；所述铝合金基体按重量百分比包含如下元素：铁Fe 0.2％-0.5％，硅Si0.04％-0.08％，铜Cu 0.22％-0.40％，钪Sc 0.001％-0.01％，铈Ce 0.001％-0.005％，镁Mg0.01％-0.1％，Ti、Mn、V和Cr的总和不大于0.015％，余量为铝Al；所述覆铜层的厚度为铝合金基体直径的1％；所述镀银层厚度≥0.005mm；所述铝合金基复合导体的强度≥255MPa，延伸率≥15％，导电率≥65％IACS，工作温度为140℃以上。

(2)一种铝合金基复合导体绞线，该铝合金基复合导体绞线由(1)所述的铝合金基复合导体绞合而成。

(3)一种铝合金基复合导体束线，该铝合金基复合导体束线由(1)所述的铝合金基复合导体束合而成。

(4)一种铝合金基复合导体包覆线芯，该包覆线芯在(1)所述的铝合金基复合导体的外周包覆一层或两层以上包覆层，所述包覆层由有机材料、无机材料、金属材料中的一种或两种以上组合构成。

(5)一种铝合金基复合导体包覆线芯，该包覆线芯在(2)所述的铝合金基复合导体绞线的外周包覆一层或两层以上的包覆层，所述包覆层由有机材料、无机材料、金属材料中的一种或两种以上组合构成。

(6)一种铝合金基复合导体包覆线芯，该包覆线芯在(3)所述的铝合金基复合导体束线的外周包覆一层或两层以上的包覆层，所述包覆层由有机材料、无机材料、金属材料中的一种或两种以上组合构成。

(7)一种铝合金基复合导体线缆，该铝合金基复合导体线缆包括(4)-(6)任一所述的包覆线芯单股或多股绞合，并在单股线芯或绞合线芯的外侧依次包覆至少两层及以上的护层，所述护层包括由挤包或绕包制得的有机材料、无机材料、复合材料、金属护层、和/或屏蔽用的金属屏蔽线。

(8)上述(1)所述的铝合金基复合导体的制造方法，所述方法包括：

一、配料、熔炼

按重量百分比将如下元素：铁Fe 0.2％-0.5％，硅Si 0.04％-0.08％，铜Cu 0.22％-0.40％，钪Sc 0.001％-0.01％，铈Ce 0.001％-0.005％，镁Mg 0.01％-0.1％，钛Ti、锰Mn、钒V和铬Cr的总和不大于0.015％，余量为铝Al，进行配料，准备铝锭和其它各元素的中间合金锭，所述铝锭的纯度至少为99.70％以上，各元素中间合金锭单个重量小于100g；将所述铝锭通过熔铝炉进行熔化，熔化区的温度应在1250℃以上，流出熔铝炉进入保温炉的铝熔体温度不低于700℃，熔化速率大于5t/h；保温炉内铝熔体升温到750℃时将中间铝合金锭加入保温炉内，然后进行搅拌，静置，扒渣；

二、连铸连轧

将铝合金溶体进入连铸机，浇注温度控制在700℃-720℃，连铸速度14-15m/min，连铸温度670℃，初轧温度450℃，终轧温度300℃，轧制速度5m/s；