[发明专利]一种用于铜包铝材料的铝合金杆及其制备方法

说明书

本发明为一种用于铜包铝材料的铝合金杆及其制备方法。一种用于铜包铝材料的铝合金杆，所述的铝合金杆中，硅含量不大于0.10％，铁含量为0.80‑1.0％，铒含量为0.03‑0.15％，钛含量不大于0.03％，其他单个元素含量不大于0.01％。本发明还公布了上述铝合金杆的制备方法。本发明所述的一种用于铜包铝材料的铝合金杆及其制备方法，通过合金杆成分配比及生产工艺的合理搭配，生产的合金杆在低电阻的同时，能够保持高的抗拉强度，电阻率低于29nΩ·M，且成分均匀、性能稳定，并且该制备方法适用于工业批量生产。

技术领域

本发明具体涉及一种用于铜包铝材料的铝合金杆及其制备方法。

背景技术

铜包铝线是由铝芯线和紧密包覆其外的铜层构成的双金属线，这就使得在一根导线上发挥了两种金属材料的特点，使铜的优良导电性和铝的重量轻的特点结合在一起，克服了铝导线的缺点，形成具有导电性好、密度小、柔软、耐腐蚀、易焊接、价钱低廉等特点的铜包铝线，从而发展成为一种新的金属导电材料。

铜包铝材料首先是由欧美一些发展国家研究和开发的，并最早制定了导体标准。美国、英国、日本等国家已经把铜包铝作为继铜、铝后的第三种导体。铜包铝电线电缆在欧美进入实用化阶段，广泛应用在建筑、钢铁、冶金、石油、化工、电力、煤炭、通讯等领域。我国除了需要向国外进口铜包铝材料外，也在着手研发试制铜包铝材料。目前国内已有多个厂家生产铜包铝电线电缆，但相比于国外产品存在强度较低、电阻率较高的问题，主要原因是国内生产原料铝合金杆性能偏低。

现有专利《低电阻率铝合金杆》，公开一种低电阻率铝合金杆，所述低电阻率铝合金杆由以下重量份的组分组成：铝100份、硅0.04-0.06份、铁1-1.3份、铜0.18-0.28份、稀土元素0.08-0.1份、硼0.015-0.03份、钛0.01-0.02份；所述稀土元素由镧、铈和钪组成，且所述镧、铈和钪按照14：6：1重量份比例混合形成所述稀土元素；将各个组分投入熔炉中，加热使之熔化并在750-780℃下保温，充分搅拌至均匀，搅拌时间≥30min，静置保温，获得合金熔体；浇铸经过铝合金液得到铝合金铸锭，控制浇铸温度690-700℃；进行感应加热，温度升到520-540℃下进行轧制，在进轧之前进行温度的提升。该发明低电阻率铝合金杆金属组织结构明显好转，经过生产试验以及后续拉丝时抗拉强度、伸长率大大改善，降低电阻率6-10％。但是，此专利涉及低电阻合金杆的生产，按其成分及工艺生产的合金杆电阻率较高。

现有专利《耐腐蚀低电阻率铝杆》，公开了一种耐腐蚀低电阻率铝杆，由以下重量份的组分组成：铝100份、硅0.045份、铁1份、铜0.25份、稀土元素0.085份、硼0.018份、钛0.02份；所述稀土元素由镧、铈和钪组成，且所述镧、铈和钪按照14：6：1重量份比例混合形成所述稀土元素；将各个组分投入熔炉中，加热使之熔化并在750-780℃下保温，充分搅拌至均匀，搅拌时间≥30min，静置保温，获得合金熔体；浇铸经过铝合金液得到铝合金铸锭；进行感应加热，温度升到520-540℃下进行轧制，在进轧之前进行温度的提升。该发明耐腐蚀低电阻率铝杆提高铝合金的强度，改善加工性能，还能改善铝合金的耐热性、可塑性及可锻性，提高硬度、增加强度和韧性。但是，此专利涉及低电阻合金杆的生产，按其成分及工艺生产的合金杆电阻率较高。

现有专利《高导电率合金线材》，公开了一种高导电率合金线材，由以下重量份的组分组成：铝、硅、铁、铜、稀土元素、硼、钛；所述稀土元素由镧、铈和钪组成，且所述镧、铈和钪按照14：6：1重量份比例混合形成所述稀土元素；将各个组分投入熔炉中，加热使之熔化并在750-780℃下保温，充分搅拌至均匀，搅拌时间≥30min，静置保温，获得合金熔体；浇铸经过铝合金液得到铝合金铸锭，控制浇铸温度690-700℃；进行感应加热，温度升到520-540℃下进行轧制，在进轧之前进行温度的提升。该发明高导电率合金线材金属组织结构明显好转，经过生产试验以及后续拉丝时抗拉强度、伸长率大大改善，也满足阶段性、长时间的大用电量要求。虽然此专利涉及高导电率合金杆的生产，但其成分配比与我司8030C合金杆相似，按其成分及工艺生产的合金杆电阻率还是较高。