本发明专利技术公开了一种Al-Fe-Cu-Mg铝合金，本发明专利技术通过加入Fe元素，可以改善合金的机械强度和拉伸性能，Fe在合金中能明显的提高导体高温时的抗蠕变性能，以及提高合金的抗疲劳性能，Cu、Mg的加入可以提高合金的强度以及高温蠕变性能，并能改善抗疲劳性能。合金中加入B可以明显改善铝合金的冷加工性能，使得本发明专利技术的铝合金杆在冷拔加工过程中不会因应力集中而出现蚀点甚至发生断裂，拉丝后铝合金导体单丝直径可以达到0.3mm。本发明专利技术对Si的含量作了限定，是因为过多的Si会导致拉伸性能降低，影响到电缆的加工性能，并且可能会降低导体的疲劳弯曲性能，且过多的Si还会降低电性能。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种Al-Fe-Cu-Mg铝合金，本专利技术通过加入Fe元素，可以改善合金的机械强度和拉伸性能，Fe在合金中能明显的提高导体高温时的抗蠕变性能，以及提高合金的抗疲劳性能，Cu、Mg的加入可以提高合金的强度以及高温蠕变性能，并能改善抗疲劳性能。合金中加入B可以明显改善铝合金的冷加工性能，使得本专利技术的铝合金杆在冷拔加工过程中不会因应力集中而出现蚀点甚至发生断裂，拉丝后铝合金导体单丝直径可以达到0.3mm。本专利技术对Si的含量作了限定，是因为过多的Si会导致拉伸性能降低，影响到电缆的加工性能，并且可能会降低导体的疲劳弯曲性能，且过多的Si还会降低电性能。【专利说明】—种Al-Fe-Cu-Mg铝合金及其制造的低压电缆
本专利技术涉及有色金属
，尤其涉及一种Al-Fe-Cu-Mg铝合金及其制造的低压电缆。
技术介绍
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中得到广泛应用。随着科学技术以及工业经济的飞速发展，铝合金的需求日益增多，则铝合金的研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金在电力行业的发展，同时电力行业的发展又拓展了铝合金的应用领域。电力电缆是用来输送和分配电能的资源，其基本结构由线芯、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成。其中，线芯是电力电缆的导电部分，用来输送电能，其是电力电缆的主要部分；绝缘层将线芯与大地以及不同相的线芯间在电气间彼此隔离，保证电能输送，其是电力电缆结构中不可缺少的组成部分；保护层是保护电力电缆免受外界杂质和水分的侵入，以及防止外力直接损坏电力电缆。由于铜具有良好的导电性，铜广泛用于电力电缆的线芯。但是随着铜资源的日益匮乏，而铝的含量很丰富，以铝代替铜受到了研究者的关注，因此铝合金作为电缆导体成为了研究的热点。铝合金电力电缆替代铜缆逐渐成为一种趋势，并得到了广泛应用。现有技术中的铝合金导体材料，在电性能、耐腐蚀性能和机械性能等方面较为优异，但是在抗疲劳和高温蠕变性能方面还是比较差，从而容易出现质量问题，影响铝合金材料的使用寿命或带来安全隐患，因此，铝合金电力电缆综合性能仍较差。如专利文献1、2、3等列举的合金，虽然铝合金的延展性能得到了改善，但是抗疲劳性能没有得到改善，且虽然也提到了抗蠕变性能得到了提高，但是改善的具体指标没有明确。又如专利文献4列举的合金，抗疲劳性能和抗蠕变性能得到了改善，特别是抗疲劳性能有显著改善，但抗蠕变性能改善具体技术效果也没有。又如专利文献5列举的合金，虽然抗蠕变性能得到了显著改善，但在延展性和抗疲劳性能没有很好的体现出改善的效果，因而依然存在不足。又如日本专利文献6列举的合金，在强度和延展性方面得到了提高，且具有较好的弹性极限应力和耐冲击性能，但是抗疲劳性能和抗蠕变性能没有得到提高。现有技术文献专利文献1:申请公布号:CN101525709A专利文献2:申请公布号:CN101914708A专利文献3:申请公布号:CN102222546A专利文献4:申请公布号:CN103103390A专利文献5:申请公布号:CN102360624A 专利文献6:申请公布号:CN102119233A
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种综合性能较好的用于低压电缆的一种Al-Fe-Cu-Mg铝合金及其制造的低压电缆。一种 Al-Fe-Cu-Mg 招合金,包括:Fe，含量为 0.4 ~0.6wt%，Cu+Mg,含量为 0.1 ~0.3wt%,Si，含量为 O ~0.lwt%,B，含量为 O ~0.3wt%，余量为Al和杂质；其中，所述的铝合金电阻率不大于0.02800 Ω.mm2/m，断裂伸长率不低于25%，温度120°C、120MPa压应力条件下，I~100小时的平均蠕变速度为5X 10_2%/h或更低，且疲劳弯折次数达到30或更高。Al-Fe-Cu-Mg铝合金中还含有0.1-0.3wt%的RE，其中Ce、La占稀土总量的50%以上。Al-Fe-Cu-Mg铝合金制造的低压电缆的制备方法为:将所述的Al-Fe-Cu-Mg合金通过熔炼、铸造、轧制而成铝`合金杆，再经拉制、紧压绞合、回火而成铝合金导体线芯，导体线芯再依次通过挤包绝缘、成缆、挤包护套而得所述铝合金低压电缆。Al-Fe-Cu-Mg招合金导体线芯采用反向紧压绞合结构。Al-Fe-Cu-Mg铝合金制造的低压电缆的铝合金导体线芯的紧压系数为0.93或更大。Al-Fe-Cu-Mg铝合金制造的低压电缆的绝缘和护套材料采用低压无卤阻燃聚烯烃材料。Al-Fe-Cu-Mg铝合金制造的低压电缆的导体线芯外绕包一层耐火云母带。Al-Fe-Cu-Mg铝合金制造的低压电缆的低压电缆的最小弯曲半径为6倍电缆外径。Al-Fe-Cu-Mg铝合金制造的低压电缆与电缆装置连接时采用铜铝过渡端子、针形过渡端子或铜铝过渡板。Al-Fe-Cu-Mg铝合金制造的低压电缆，的该铝合金电可用于3kV以下的电能传输。本专利技术铝合金导体制造方法包括以下步骤:a)按配方比例加入Al锭、Al-Fe锭、Al-Cu锭、Al-Mg锭或纯金属锭在700°C或更高的温度下熔炼处理；b)熔炼后的金属液在750°C保温炉中按比例加入精炼剂，采用耐高温合金钢双叶搅拌器以20转/分钟的速率搅拌10分钟，搅拌结束后升温至820°C静置保温30分钟；c)合金液在680°C以下的温度进行铸造；d)将步骤c)得到的铸锭进行固溶处理和时效处理，再轧制成合金杆。优选的，本专利技术铝合金导体制造方法包括以下步骤:a)按配方比例加入Al锭、Al-Fe锭、Al-Cu锭、Al-Mg锭、Al-B锭或纯金属锭在700°C或更高的温度下熔炼处理；b)熔炼后的金属液在750°C保温炉中按比例加入精炼剂，采用耐高温合金钢双叶搅拌器以20转/分钟的速率搅拌10分钟，搅拌结束后升温至820°C静置保温30分钟；c)合金液在680°C以下的温度进行铸造；d)将步骤c)得到的铸锭进行固溶处理和时效处理，再轧制成合金杆。更优选的，本专利技术铝合金导体制造方法包括以下步骤:a)按配方比例加入Al锭、Al-Fe锭、Al-Cu锭、Al-Mg锭、Al-B锭、Al-RE锭或纯金属锭在700°C或更高的温度下熔炼处理；b)熔炼后的金属液在750°C保温炉中按比例加入精炼剂，采用耐高温合金钢双叶搅拌器以20转/分钟的速率搅拌10分钟，搅拌结束后升温至820°C静置保温30分钟；c)合金液在680°C以下的温度进行铸造；d)将步骤c)得到的铸锭进行固溶处理和时效处理，再轧制成合金杆。优选的，所述步骤d)所述的铸锭固溶处理和时效处理温度分别为480~600°C、350 ~450O。本专利技术的铝合金低压电缆制造方法包括以下步骤:本专利技术的铝合金杆经过冷拔拉丝成直径不小于2.0mm的导电单丝；导电单丝经过紧压绞合形成横截面积为1Omm2~1000mm2的导电线芯；导低压电缆芯在真 空环境或惰性气体保护环境中退火处理3~5h ;在退火处理后的导低压电缆芯外依次绕包耐火云母带和挤包一层绝缘层而形成电缆导线线芯。电缆导线线芯再一次通过填充、绕包、成缆、挤包护套即得所述低压电缆。优选的，所述步骤c)所述的退火温度为250°C~300°C。优选的，所述步骤d)所述的绝缘层本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林泽民，
申请(专利权)人：安徽欣意电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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