[发明专利]抗蠕变耐腐蚀铝合金导体

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金导体材料，具体是涉及一种抗蠕变、防腐蚀、耐氧化的铝合金，可以用于制造电线电缆的导电线芯。

背景技术

长久以来，人们对建筑用低压电缆的选择，通常是以铜为主。人们认为铜导体在电气性能及可靠程度上都高于其他导体，是用作电缆材料的最好选择。但铜作为地球上的一种稀缺资源，尤其是在我们国家，矿藏量十分有限，铜矿石大量依赖进口。在倡导节能环保、可持续发展的大环境下，电缆行业一直在尽力推广以铝代铜，但铝制线缆在使用中的问题暴露出来，尤其是铝导线接头氧化引发多起火灾，加之铜导体电气性能稳定、抗机械疲劳、耐化学腐蚀等诸多优越性，在应用上就逐渐变成了以铜作为主要材料。

但是，在伴随科学技术的发展，高质量、高科技含量的铝材被开发出来后，加之全球贫铜富铝的资源现状，铜价目前已是铝价的3倍以上（铜约5.5万元/吨，铝约1.45万元/吨），重量是铝的3.3倍，以“铝”代铜又成为必然的选择。

然而，目前所用的电工用铝作为电缆铝导体，在使用过程中有较多缺陷，如接触电阻大，存在蠕变，接线端子经过一段时间使用，产生松动，容易引发火灾。

我公司正是在此背景下，克服了现有了铝材料的不足，研发了一种结构抗蠕变、耐腐蚀、高导电性能的稀土铝合金材料。从而获得比普通铜材更具优势的新型电缆导体材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗蠕变、耐腐蚀的铝合金导电材料，该铝合金导电材料具有优异的电导率、柔软性，并且抗氧化、重量轻、强度高，长期运行稳定可靠。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种抗蠕变耐腐蚀铝合金导体材料，包括下述重量百分比的组分：

Si，0.03-0.15%；是改善流动性能的主要成份。从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。另外，可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度。过量会使使延伸率降低。

Cu，0.01-0.25%；机械性能可以提高，切削性变好。过量会造成耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。

Zr，0.02-0.45%；可阻碍再结晶过程，细化再结晶晶粒。亦能细化铸造组织。

Fe，0.3-0.9%；会生成金属化合物，形成硬点，增加铝合金抗蠕变性能。含量低时有不易脱模的现象；含量高时，会引起产生裂纹。

Mg，0.001-0.012%；能增加合金的耐蚀性，是耐蚀性合金，但是可焊性良好，抗蚀性也好，并有中等强度。含量增加，它的凝固范围增大，产生热脆性，韧性降低。

B，0.001-0.015%；成为结晶时的非自发核心，起细化铸造组织和焊缝组织的作用。

稀土元素Ce，0.03-0.20%；在铝合金中加入微量稀土元素，可以显著改善铝合金的金相组织，细化晶粒，去除铝合金中气体和有害杂质，减少铝合金的裂纹源，从而提高铝合金的强度，改善加工性能，还能改善铝合金的耐热性、可塑性及可锻性，提高硬度、增加强度和韧性。

余量为铝和不可避免的杂质。

根据本发明的实施例，在上述的铝合金导体材料中，所述的稀土元素为镧系元素中一种或几种。

本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：

本发明的铝合金导体材料的导电率可达61.9%IACS，抗拉强度可达126MPa，断裂伸长率可达15.6%；具有优异的电导率、柔软性、防腐性和抗蠕变性。

具体实施方式

下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。

实施例1：

本发明铝合金导体的熔铸方法步骤如下：

1、配料

根据以下成分比例范围为基点进行配料：Si，0.03-0.15%；Cu，0.01-0.25%；Zr，0.02-0.45%；Fe，0.3-0.9%；Mg，0.001-0.012%；B，0.001-0.015%；稀土元素，0.03-0.20%；余量为铝和不可避免的杂质，配料不应超出该范围。

2、熔化

稀土铝合金熔炼温度控制在700—760℃范围内，过高的温度会加剧铝的氧化过程，过低则铝液呈粥状，使熔渣及杂质不易分离。已然漂浮于液面的渣要及时清除，因为在液面上生成的氧化铝薄膜结构很致密，有防止进一步氧化的作用，但由于氧化铝的比重与铝合金非常接近，故它残留在铝液内不会自动漂浮上液面，需用精炼的办法来去除。

3、电磁搅拌后取样测试