[发明专利]铝合金及铝合金电缆

说明书

技术领域

本发明属于合金技术领域，具体涉及一种铝合金及铝合金电缆。

背景技术

铝合金，是以铝为基体元素，然后加入一种或多种合金元素组成的合金。铝合金的密度低，但强度比较高，而且具有优良的导电性、导热性和抗蚀性等，使得铝合金材料在电力行业得到了较为广泛的应用。

电力行业中的电缆是用来输送和分配电能的资源，其基本结构通常由线芯、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成，其中线芯是电缆中的导电部分，用来输送电能，是电缆的主要组成部分，因此对制作线芯的铝合金材料在导电性能、抗腐蚀性能、机械性能、成型性能以及使用寿命等各个方面有较高的要求。

随着对铝合金材料研究的深入，现有铝合金材料种类较多，各种铝合金材料的性能也存在较大差异，现有的铝合金材料在导电性能、抗腐蚀性能、机械性能、成型性能以及使用寿命等方面均有进一步提升的空间，以使其综合性能达到更优。

发明内容

本发明提供一种铝合金及铝合金电缆，以获取机械性能和导电性能优良的铝合金材料和采用该材料制备的铝合金电缆。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种铝合金材料，所述铝合金材料的各组分的质量分数为：铁0.9～1.1％，铜0.05～0.09％，硼1.2～0.8％，硅0.06～0.07％，锌0.9～1.4％，铈0.1～0.5％，镁0.02～0.04％，杂质总含量小于0.08％，其余量为铝。

一种铝合金电缆，包括线芯，所述线芯为所述的铝合金材料制成。

一种铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.按重量份数计，将45份氯化钾和55份氯化钠混合得到覆盖剂，将铝锭放入容器中，在725～740℃下加热，铝锭完全溶解后加入铝铁中间合金，然后加入覆盖剂并保温15min，将温度降至700℃，除去覆盖剂再加入铝铜中间合金，再加入覆盖剂并保温15min，然后将温度升710℃，除去覆盖剂再加入铝镁中间合金，加入覆盖剂并保温20min，再将温度升至760～780℃，除去覆盖剂再加入铝锌中间合金、铝硼中间合金、铝硅中间合金和铝铈中间合金，加入覆盖剂并保温30min，将温度降至710～720℃，得到熔融合金；所述铝铁中间合金的铁含量为20％，铝铜中间合金的铜含量为20％，铝镁中间合金的镁含量为20％，铝锌中间合金的锌含量为20％，铝硼中间合金的硼含量为20％，铝硅中间合金的硅含量为5％，铝铈中间合金的铈含量为5％；所述铝铁中间合金为铝粉与铁粉在熔融状态下混合然后冷却制得，铝铜中间合金为铝粉与铜粉在熔融状态下混合然后冷却制得，铝镁中间合金为镁粉加入熔融铝液中混合然后冷却制得，铝锌中间合金为铝粉和锌粉在熔融状态下混合然后冷却制得，铝硼中间合金为硼粉加入熔融铝液中混合均匀然后冷却制得，铝硅中间合金为硅粉加入熔融铝液中混合均匀然后冷却制得，铝铈中间合金为铈粉加入熔融铝液中混合均匀然后冷却制得；

S2.除去熔融合金的覆盖剂，然后通入氮气，再加入精炼剂，通气10～12min，通气结束后静置3min，除去精炼剂，再进行浇注得到铝合金锭；

S3.将铝合金锭在420～440℃下退火20～50min，然后将温度降至150～170℃退火45min，最后空冷得到铝合金材料；

进一步地，所述铝铁中间合金的质量与熔融合金质量比为4.6～5.6:100。

进一步地，所述精炼剂的各组分的质量分数为：氯化钠25～30％，氯化钾5～10％，六氟铝酸钠20～25％，余量为氟化钠。

本发明的有益效果：

(1)传统的铝合金为了强化合金的机械性能，通常加入了较大量的铜、锰、镁和锌，其中锰严重影响铝合金的导电性能，铜、镁、锌对合金的的导电性能也有影响，随着这四种金属含量的增加，铝合金的导电性能变差。本发明的铝合金材料中铁、铜、镁的含量少，不含锰，在提升铝合金机械性能的同时减小导电性能的降低。