一种汽车电缆用高强度铝合金导体制造技术

本发明专利技术涉及一种汽车电缆用高强度铝合金导体，所述按照质量百分比数由以下组成：Si:0.35%‑0.65%，Fe:0.1%‑0.5%，Cu:＜0.1%，Mg:0.4%‑0.7%，B：0.01%‑0.03%，Re:0.02%‑0.03%，单个杂质＜0.03%，杂质总量＜0.1%，余量为铝。该技术方案提高了汽车用铝合金线缆导体的抗拉强度，纯铝的导电性能好，但强度低。铝合金的强度高，但导电性能差，此发明专利技术兼顾了导电性能及强度性能。该技术方案扩大了铝合金线缆在汽车上的应用范围，控制线、信号线、高压线等都可应用；该方案解决了以铝代铜的可能性，降低了汽车用线缆的制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车电缆用高强度铝合金导体
本专利技术涉及一种铝合金导体，具体涉及一种汽车电缆用高强度铝合金导体，属于汽车线缆用导体及其制造方法

技术介绍
中国经济的飞速发展，人民生活水平的提高，推动了中国汽车产业的发展。随着汽车行业的竞争越来越激烈，汽车发展方向之一轻量化，将会越来越被汽车厂商所重视，以铝代钢，以铝代铜将成为汽车轻量化的必然发展趋势，日本早在上世纪90年代就开始着手将铝应用于汽车制造如汽车结构件，汽车线缆，汽车轮毂等部件。市场上大部分汽车目前还采用铜线作为导体，从发展看采用新型的铝导体替代铜已经成为了一种必然的方向，目前用铝合金线来替代铜线过程中，有以下缺陷：电工用铝的导电率只有纯铜的50%-60%，铝及铝合金强度低，耐冲击强度差。高强度的铝合金导电率低于纯铜的50%，高导电的铝强度低于纯铜强度的50%，严重影响了铝及铝合金的应用，因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的问题，提供一种汽车电缆用高强度铝合金导体以及制造方法，该技术方案提高了汽车用铝合金线缆导体的抗拉强度，纯铝的导电性能好，但强度低。铝合金的强度高，但导电性能差，此专利技术兼顾了导电性能及强度性能。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下，一种汽车电缆用高强度铝合金导体，其特征在于，按照质量百分比数由以下组成：Si:.0.35%-0.65%，Fe:0.1%-0.5%，Cu:＜0.1%，Mg:0.4%-0.7%，B：0.01%-0.03%，Re:0.02%-0.03%，单个杂质＜0.03%，杂质总量＜0.1%，余量为铝。作为本专利技术的一种改进，所述铝合金导体由0.3mm铝合金单丝绞合而成。作为本专利技术的一种改进，所述铝合金软结构导体由经过热处理的铝合金单丝绞合而成。铝合金单丝的导电率不低于57%IACS,延伸率不低于6%，抗拉强度不低于160Mpa。汽车电缆用高强度铝合金导体的制备方法，所述方法包括以下步骤：步骤1）使用所述成分进行铝合金线杆的生产；步骤2）使用得到的铝合金线杆进行拉丝，得到直径为0.3mm的铝合金单丝；步骤3）对得到的铝合金单丝进行热处理，得到所需上述铝合金单丝性能；步骤4）使用满足性能要求的单丝进行多根绞合成导体，导体截面0.5mm2_240mm2。作为本专利技术的一种改进，所述步骤1）中主要过程如下：铝锭——熔炼——合金化——在线精炼——铸造——轧制——铝合金线杆。作为本专利技术的一种改进,所述步骤1）中，铝水温度控制在710℃—740℃，将无钠精炼剂混合氩气，通入铝水底部，来回拖动，时间10分钟。合金化过程如下：炉内温度控制在710℃—740℃，添加定量铝硼合金，铝稀土合金，镁锭。硼成分含量控制在0.01%—0.03%；稀土成分含量控制在0.02%-0.03%，镁含量控制在0.4%-0.7%。在线精炼过程如下：采用双室在线除气装置，使用氩气精炼，氩气压力控制在0.2Mpa-0.7Mpa,流量控制在1m3/hr-3m3/hr.采用氩气除气，利用氢的扩散性，在铝液中通入高纯惰性气体，形成小气泡，游离的氢将会扩散到惰性气体的气泡中，并随着惰性气体气泡的上升带出铝液，达到除气的效果，采用双室除气有效的把氢含量控制在0.12ml/100g铝，提高了铝合金线杆的拉丝性能及在加工性能。作为本专利技术的一种改进,所述步骤3）中，热处理过程如下：采用单丝在线热处理的工艺，通过温度及冷却的控制，使指定成分含量的铝合金单丝达到所需要的性能参数，使用在线退火装置，加热管长度3米，温度控制在300℃—370℃，铝线通过加热管的时间约为1分钟，采用去离子水冷却，冷却时间约为30秒。作为本专利技术的一种改进,所述步骤4）中，绞合：使用一次绞合或二次绞合形成圆形紧压的铝合金绞合导体。在不损伤单丝的情况下，符合汽车用铝合金线缆的性能参数要求。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点，1）该技术方案提高了汽车用铝合金线缆导体的抗拉强度，纯铝的导电性能好，但强度低，铝合金的强度高，但导电性能差，此专利技术兼顾了导电性能及强度性能，且兼顾了延伸性能；2）该技术方案扩大了铝合金线缆在汽车上的应用范围，控制线、信号线、高压线等都可应用；3）该方案解决了以铝代铜的可能性，降低了汽车用线缆的制造成本；4）该技术方案化学成分的调配，各元素含量之间的配比，决定了铝合金线杆的性能指标，硼化处理及稀土化处理，提高的铝合金线杆的导电性能及延伸性能；5）该方案中炉内处理工艺：氩气精炼及精炼剂精炼，最大化的得到纯净的铝熔体；6）该技术方案双室在线精炼：采用双室在线除气装置，使用氩气精炼，氩气压力控制在0.2Mpa-0.7Mpa,流量控制在1m3/hr-3m3/hr.采用氩气除气，利用氢的扩散性，在铝液中通入高纯惰性气体，形成小气泡，游离的氢将会扩散到惰性气体的气泡中，并随着惰性气体气泡的上升带出铝液，达到除气的效果。采用双室除气有效的把氢含量控制在0.12ml/100g铝，提高了铝合金线杆的拉丝性能及在加工性能；7）该方案的在线热处理工艺：使用在线退火装置，加热管长度3米，温度控制在300℃—370℃，铝线通过加热管的时间约为1分钟，采用去离子水冷却，冷却时间约为30秒。附图说明图1为铝合金丝示意图。图中：1、0.3mm高强度铝合金单丝。具体实施方式：为了加深对本专利技术的理解，下面结合具体实施例对本专利技术做详细的说明和介绍。实施例1：一种汽车电缆用高强度铝合金导体，按照质量百分比数由以下组成：Si:.0.36%，Fe:0.12%，Cu:＜0.1%，Mg:0.4%，B：0.012%，Re:0.022%，单个杂质＜0.03%，杂质总量＜0.1%，余量为铝；制备方法如下：步骤1）使用所述成分进行铝合金线杆的生产；步骤2）使用得到的铝合金线杆进行拉丝，得到直径为0.3mm的铝合金单丝；步骤3）对得到的铝合金单丝进行热处理，得到所需上述铝合金单丝性能；步骤4）使用满足性能要求的单丝进行多根绞合成导体，导体截面0.5mm2_240mm2。所述步骤1）中主要过程如下：铝锭——熔炼——合金化——在线精炼——铸造——轧制——铝合金线杆，该步骤中，铝水温度控制在710℃—740℃，将无钠精炼剂混合氩气，通入铝水底部，来回拖动，时间10分钟。合金化过程如下：炉内温度控制在710℃—740℃，添加定量铝硼合金，铝稀土合金，镁锭。硼成分含量控制在0.01%—0.03%；稀土成分含量控制在0.02%-0.03%，镁含量控制在0.4%-0.7%。在线精炼过程如下：采用双室在线除气装置，使用氩气精炼，氩气压力控制在0.2Mpa-0.7Mpa,流量控制在1m3/hr-3m3/hr.采用氩气除气，利用氢的扩散性，在铝液中通入高纯惰性气体，形成小气泡，游离的氢将会扩散到惰性气体的气泡中，并随着惰性气体气泡的上升带出铝液，达到除气的效果。采用双室除气有效的把氢含量控制在0.12ml/100g本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车电缆用高强度铝合金导体，其特征在于，按照质量百分比数由以下组成：Si:0.35%-0.65%，Fe:0.1%-0.5%，Cu:＜0.1%，Mg:0.4%-0.7%，B：0.01%-0.03%，Re:0.02%-0.03%，单个杂质＜0.03%，杂质总量＜0.1%，余量为铝。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车电缆用高强度铝合金导体，其特征在于，按照质量百分比数由以下组成：Si:0.35%-0.65%，Fe:0.1%-0.5%，Cu:＜0.1%，Mg:0.4%-0.7%，B：0.01%-0.03%，Re:0.02%-0.03%，单个杂质＜0.03%，杂质总量＜0.1%，余量为铝。


2.根据权利要求1所述的汽车电缆用高强度铝合金导体，其特征在于，所述铝合金导体由0.3mm铝合金单丝绞合而成。


3.根据权利要求2所述的汽车电缆用高强度铝合金导体，其特征在于，所述铝合金导体由经过热处理的铝合金单丝绞合而成，铝合金单丝的导电率不低于57%IACS,延伸率不低于6%，抗拉强度不低于160Mpa。


4.汽车电缆用高强度铝合金导体的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1）使用所述成分进行铝合金线杆的生产；
步骤2）使用得到的铝合金线杆进行拉丝，得到直径为0.3mm的铝合金单丝；
步骤3）对得到的铝合金单丝进行热处理，得到所需上述铝合金单丝性能；
步骤4）使用满足性能要求的单丝进行多根绞合成导体，导体截面0.5mm2_240mm2。


5.根据权利要求4所述的汽车电缆用高强度铝合金导体的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中主要过程如下：铝锭——熔炼——合金化——在线精炼——铸造——轧制——铝合金线杆。


6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：庆毅，庄景巍，张瑞敏，颜奇辉，蒋国志，鲍军，
申请(专利权)人：深圳阿尔泰克轻合金技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44