[发明专利]汽车线用铝合金导体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及种铝合金导体及其制造方法，具体涉及一种汽车线用铝合金导体及其制造方法。

背景技术

目前由于铜资源紧张，铜价高涨，因而涉及到用铜的领域都会受到很大的影响，其中就包括汽车领域。随着汽车的性能和功能的大幅度提高，汽车用的线束也在增多，如今汽车用的线束使用的基本上是都铜导体，也有极少部分使用的是铜包铝或铝合金，但在中国很少，国外在这方面的工作研究的较为深入点。

铜作为汽车线束导体是一种最理想的选择，随着汽车行业的竞争越来越激烈，人们从汽车材料上下足功夫，以降低车本，如可以采用铜包铝导体或铝合金导体可以降低汽车重量、减少材料成本。

中国专利CN 101017712A铜包铝镁合金线在汽车线束中的应用，虽然采用该合金可以降低成本和汽车的重量，但由于制备工艺复杂，技术还不成熟，大范围推广有一定的难度，市场前景不是很好。

国际申请专利PCT/JP2007/071142 2007.10.30电线导体及其制造方法，该导体材料具有优良的抗拉强度、断裂伸长率、抗冲击性和耐疲劳性，但导电率只能达到或超过40％IACS，代替铜导体需要增加较大的截面，影响到汽车的布局。

单从导电性的角度考虑，铝代替铜导体是最理想的选择，对于部分汽车线束，在不影响连接及汽车布局的情况下，可以采用铝合金导体替代。汽车线束要求具有非常好的柔韧性，因而要求单丝的线径尽可能的细，但由于纯铝的强度低、延伸率低，很难拉到很细，特别是拉单丝直径拉到1.0mm以下基本很困难，如果想达到0.5mm是很难，而且铝作为导体存在抗疲劳性能和弯曲性能差。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本、拉丝直径细的汽车线用铝合金导体及其制造方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种汽车线用铝合金导体，所述铝合金导体的质量百分数配比为：

包括0.3～0.8wt％的铁、0.05～0.20wt％的硅、0.1～0.5wt％的镁、0.1～0.3wt％铜和0.001～0.04wt％的硼，其余为铝及不可避免的杂质。上述技术方案中，至少还包括锆、钇两种中一种，相应的含量为0.1～2.0wt％。

一种汽车线用铝合金导体的制造方法，步骤为：

首先将纯度大于99.7％的工业纯铝加入竖炉中，升温至710～760℃使其完全溶解，再升温至740～800℃，依次加入上述成分的元素，采用电动搅拌装置充分搅拌均匀，待其完全熔融后，再在720～780℃下保温20min，加入精炼剂进行除气、除渣，再保温20min后，进行炉前分析，待成分符合要求后，在580～670℃下进行铸条，450～500℃下轧杆，轧制成的铝合金杆经220～320℃、2～4h的自退火，再将铝合金杆拉制成铝合金单丝，接着将铝合金单丝多根束绞，最后经280～320℃、8～16h的退火处理，得到汽车线用铝合金导体。

上述技术方案中，铁、硅、镁、铜、硼、锆、钇分别以铝铁中间合金、铝硅中间合金、铝镁中间合金、铝铜中间合金、铝硼中间合金、铝锆中间合金、铝钇中间合金的形式加入。加入的铝锭纯度大于99.7％，铬、钒、锰、钛等重金属总含量小于0.01％。其中硅的含量视铝锭中已有选择是否不加或少加。所述经铸轧出来的铝合金的中间退火处理在保温窖或保温罩中进行。所述铝合金单丝经束绞后，退火处理在退火炉进行。

本发明获得如下技术效果：

1.本发明包含0.05～0.20wt％的硅，硅的含量太低，起不到增强效果，太高会导致电阻率太大，影响导电性能，且硅的含量过高，会导体延伸率降低，易脆断，影响拉丝效果。

2.本发明在合金中加入的镁易于与硅结合，在制造及后续的处理过程中，容易在铝基体中析出弥散分布的微小Mg₂Si及包含其它元素的微小颗粒，能够明显提高铝合金线的抗拉强度，镁的百分含量如果低于0.1％，强化的效果并不明显，另一方面，镁元素的加入还能够提高合金的耐腐蚀性，使得汽车线能够用于一些具有腐蚀性的场合；如果镁元素的加入量过高，对导电性能影响太大，降低导电率，本发明基于所配合金，选择了合适的镁元素的加入量。