铝合金杆及其制备方法、电缆及其制备方法、光电混合缆技术

本发明专利技术公开了一种铝合金杆，以重量百分比计包括：Fe 0.30％～1.50％，Si 0.01％～0.10％，Cu≤0.30％，Be≤0.30％，稀土元素0.01％～0.80％，余量为Al和不可避免的杂质。本发明专利技术还公开了由该铝合金杆制成的电缆及其制备方法、包括该电缆的光电混合缆以及电缆或光电混合缆与终端设备的链接方法。采用本发明专利技术的铝合金杆制成的电缆、光电混合缆的电气性能与机械性能优异、能耗低、使用寿命长、安全性高。高。

【技术实现步骤摘要】
铝合金杆及其制备方法、电缆及其制备方法、光电混合缆


[0001]本专利技术涉及电力电缆
，具体地，本专利技术涉及铝合金杆及其制备方法、电缆及其制备方法、光电混合缆。

技术介绍

[0002]通信电源中使用的光电混合缆或者传输及测温领域中使用的光电混合缆通常采用铜电缆。但是，铜电缆存在很多缺点，例如，重量重，弯曲半径大，延伸率差，成本高，安装难度大等。这些缺点已经严重制约了光电混合缆在通信行业的应用。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的铝合金杆及其制备方法、电缆及其制备方法、光电混合缆。
[0004]一方面，本专利技术提供了一种铝合金杆，以重量百分比计包括：Fe 0.30％～1.50％，Si 0.01％～0.10％，Cu≤0.30％，Be≤0.30％，稀土元素0.01％～0.80％，余量为Al和不可避免的杂质。
[0005]可选地，所述铝合金杆包括Fe 0.40％～1.20％。
[0006]可选地，所述铝合金杆包括Si 0.01％～0.08％。
[0007]可选地，所述铝合金杆包括Cu 0.005％～0.30％。
[0008]可选地，所述铝合金杆包括Be 0.001％～0.30％。
[0009]可选地，所述铝合金杆包括稀土元素0.10％～0.30％。
[0010]可选地，所述稀土元素包括Ce、La和Y中的任意一种或多种。
[0011]另一方面，本专利技术提供了一种铝合金杆的制备方法，包括：
[0012]将铝锭加入到冲天炉中熔化，得到铝液；
[0013]将所述铝液加入到保温炉中，向保温炉中加入中间合金，静置保温，得到铝合金液；
[0014]所述铝合金液经过精炼之后进行连铸连轧，得到铝合金杆。
[0015]另一方面，本专利技术提供了一种电缆，所述电缆的线芯采用上述的铝合金杆制成。
[0016]另一方面，本专利技术提供了一种电缆的制备方法，包括：
[0017]上述的铝合金杆进行拉丝，得到铝合金单丝；
[0018]所述铝合金单丝进行绞制、紧压、退火处理，得到线芯；
[0019]所述线芯经过绝缘处理之后进行成缆、挤包护层或铠装制成电缆。
[0020]另一方面，本专利技术提供了一种光电混合缆，包括上述的电缆。
[0021]另一方面，本专利技术提供了一种链接方法，包括：
[0022]上述的电缆或上述的光电混合缆通过铜铝过渡端子与终端设备链接。
[0023]可选地，所述铜铝过渡端子包括上述的铝合金杆制成的导体和由铜制成的连接环，所述导体和所述连接环通过摩擦焊进行焊接。
[0024]由上述技术方案可知，本专利技术的铝合金杆为稀土高铁铝合金导体，借助于元素间的协同作用，其导电性、热加工性、韧性与蠕变特性以及耐高温腐蚀性都得到极大提高。采用该铝合金杆制成的线芯的电缆、光电混合缆的电气性能与机械性能优异、能耗低、使用寿命长、安全性高，远优于铜缆、铝缆和普通铝合金电缆。将本专利技术的光电混合缆应用于通信行业，能够很好的节约成本、减小曲率半径、减轻重量并且方便安装，并且能够满足所有通信场景。
附图说明
[0025]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。在附图中：
[0026]图1是本专利技术的铝合金杆制备方法的工艺流程图；
[0027]图2是本专利技术的电缆制备方法的工艺流程图；
[0028]图3是本专利技术的链接方法中使用的铜铝过渡端子的结构示意图，其中，1：导体，2：连接环，3：连接处。
具体实施方式
[0029]为了充分了解本专利技术的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本专利技术作详细说明。本专利技术的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。
[0030]一方面，本专利技术提供了一种铝合金杆，以重量百分比计包括：
[0031]Fe 0.30％～1.50％，优选地，0.40％～1.20％；
[0032]Si 0.01％～0.10％，优选地，Si 0.01％～0.08％；
[0033]Cu≤0.30％，优选地，0.005％～0.30％；
[0034]Be≤0.30％，优选地，0.001％～0.30％；
[0035]稀土元素0.01％～0.80％，优选地，0.10％～0.30％，更优选地，稀土元素包括Ce、La和Y中的任意一种或多种；
[0036]余量为Al和不可避免的杂质。
[0037]本专利技术的铝合金杆为稀土高铁铝合金，借助于上述元素与配比，通过元素间的协同作用，可细化晶粒，并实现了“第二相”的弥散强化，具体如下：
[0038]细化了晶粒：
[0039]稀土高铁铝合金导体在熔炼过程中，加入了稀土、铁，铍以及其它微量的合金元素，稀土起净化的作用，使熔体中的氧化物减少，净化了铝。起到了增强导电性、提高热加工性、韧性、高温下的蠕变特性、耐高温腐蚀性作用。而铁，铍及其它的微量元素与铝形成的金属间化合物，成为铝之外的“第二相”(在金相图中通常显示为白色小点儿)，在铝中高度分散。在凝固过程中，这些高度分散的“第二相”成为铝结晶的核心，核心越多，形成的晶粒就越多，每个晶粒的尺寸也就越小，从而有效细化了晶粒。细化晶粒对金属起到了强化作用，可以形象的比喻为：铝导体就像是颗粒较粗的玉米面搅拌在了一起，所以强度和韧性都差；晶粒得到细化的稀土高铁铝合金导体，就像精细的面粉搅拌在一起，所以强度和韧性都有
提高。提高了电缆的导电能力和耐腐蚀、抗氧化、抗蠕变、高延展的能力，保证了电缆在长时间过载和过热时的连接稳定，而且电缆载流量更好，重量更轻，敷设、安装更加方便。
[0040]“第二相”的弥散强化：
[0041]铁及其它的微量元素与铝形成的金属间化合物，是铝之外的“第二相”。这些“第二相”几何形状为等轴状，呈细小弥散态均匀分布在铝基体中，也起到了显著的强化作用。从材料学上讲，金属拉伸断口上覆盖的大量显微微坑，被称为“韧窝”(在断口微观形貌图中，蜂窝状的图形即为韧窝)。“韧窝”是金属断裂时发生微观变形的痕迹，“韧窝”的底部都会有一个或一个以上的“第二相”粒子，其数量和大小反映了“第二相”的数量、大小和分布，也反映了材料的韧性高低。从稀土高铁铝合金、铝、铜三种金属单丝断口微观形貌图可以直观地看到，稀土高铁铝合金单丝断口上的“韧窝”，整体数量较多，分布均匀，证明导体的韧性很好。而普通铝单丝断口上的“韧窝”数量较少，分布不均，证明韧性很差。再把稀土高铁铝合金单丝和普通铜单丝断口做一比较也可以直观的看到，普通铜单丝的断口上，只有少量大“韧窝”，且“韧窝”底部有明显较大的硬颗粒杂质，这种较大的颗粒起到了割裂金属基体的作用，导致其韧性降低。
[0042]第二方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金杆，其特征在于，以重量百分比计包括：Fe 0.30％～1.50％，Si 0.01％～0.10％，Cu≤0.30％，Be≤0.30％，稀土元素0.01％～0.80％，余量为Al和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的铝合金杆，其特征在于，包括Fe 0.40％～1.20％。3.根据权利要求1所述的铝合金杆，其特征在于，包括Si 0.01％～0.08％。4.根据权利要求1所述的铝合金杆，其特征在于，包括Cu 0.005％～0.30％。5.根据权利要求1所述的铝合金杆，其特征在于，包括Be 0.001％～0.30％。6.根据权利要求1所述的铝合金杆，其特征在于，包括稀土元素0.10％～0.30％。7.根据权利要求1～6任一项所述的铝合金杆，其特征在于，所述稀土元素包括Ce、La和Y中的任意一种或多种。8.权利要求1～7任一项所述的铝合金杆的制备方法，其特征在于，包括：将铝锭加入到冲天炉中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，王富文，
申请(专利权)人：中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：