[发明专利]改性铝合金导体及其生产工艺、改性铝合金导体电缆

说明书

本发明提供了一种改性铝合金导体及其生产工艺、改性铝合金电缆。以质量百分比计，该改性铝合金导体包括0.03～0.06wt％的Si，0.50～0.80wt％的Fe，0.20～0.30wt％的Cu，Mg≤0.01wt％，Zn≤0.02wt％，B≤0.04wt％，不可避免的杂质总含量≤0.08wt％，余量为Al。本申请对铝合金成分进行调整，合理的铜、铁等成分含量的控制，最大限度地提高了各组分之间的协同配合作用，确保铝合金导体具有良好的抗蠕变性能、机械性能、柔韧性和电性能，从而提高了电缆的连接可靠性，避免了导体连接处出现滑脱等现象，保证电缆安全可靠运行。

技术领域

本发明涉及铝合金加工技术领域，具体而言，涉及一种改性铝合金导体及其生产工艺、改性铝合金导体电缆。

背景技术

传统的铝电缆具有强度低、易蠕变、耐腐蚀性差、表面极易形成坚固的氧化膜导致接触电阻增大的缺点，所以在应用上受到了极大的限制。铝合金电缆在电工铝中加入合金元素，同时通过工艺调整，使得铝合金导体的机械性能大幅提高，避免纯铝导体的伸长率低、抗蠕变性能差、柔韧性差的问题，提高了电缆的连接可靠性。

近年来，铝合金电缆广泛应用于光伏发电项目及海上风电项目上。电缆敷设运行过程中，部分电缆处于水泡的情况，甚至完全浸入水中。为了保证电缆安全可靠运行，防水铝合金电缆的需求将越来越大。但是，现有市场上铝导体电缆存在以下问题：抗蠕变性能差，随着电缆使用时间的增加，导体连接处极易出现滑脱等现象，给生产、生活用电带来安全隐患。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种改性铝合金导体及其生产工艺、改性铝合金导体电缆，以解决现有技术中铝合金导体的抗蠕变性能差导致存在安全隐患的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种改性铝合金导体，以质量百分比计，该改性铝合金导体包括：0.03～0.06wt％的Si，0.50～0.80wt％的Fe，0.20～0.30wt％的Cu，Mg≤0.01wt％，Zn≤0.02wt％，B≤0.04wt％，不可避免的杂质总含量≤0.08wt％，余量为Al。

进一步地，上述改性铝合金导体中的Fe与Si的质量比为12～15：1。

进一步地，上述改性铝合金导体中的Al与Cu的质量比为350～490：1。

进一步地，上述改性铝合金导体的单丝抗拉强度≥105N/mm²，单丝断裂伸长率≥15％，单丝反复弯曲次数≥23次。

进一步地，上述改性铝合金导体的抗蠕变性能≥70％。

根据本发明的另一个方面，提供了一种改性铝合金导体的生产工艺，依次包括：配料步骤、熔炼铸造步骤、精炼步骤、净化步骤、铸坯步骤、轧杆步骤、成品退火步骤，熔炼铸造步骤包括：对铝合金液依次进行初级过滤、精过滤，得到过滤后铝合金液，其中精过滤的过程采用电磁净化方式进行。

进一步地，上述精过滤的过程包括：将初级过滤所得过滤液依次经过第一级磁场与第二级磁场，第一级磁场的磁场强度小于第二级磁场的磁场强度，优选第一级磁场的磁场强度为0.3T～0.5T，优选第二级磁场的磁场强度为0.6T～0.8T。

进一步地，采用30/50PPI双级陶瓷过滤板进行初级过滤，优选过滤后铝合金液中≥1μm的非金属杂质颗粒的去除率≥90％，优选过滤后铝合金液中非金属杂质颗粒的杂质含量为0.010～0.022mm²/kg。

进一步地，控制成品退火步骤中的温度在310℃～340℃之间，优选控制成品退火的时间为8h～12h。

根据本发明的又一方面，提供了一种改性铝合金导体电缆，包括导体，该导体为前述的改性铝合金导体。