[发明专利]一种电缆导体用铝合金材料及其应用

权利要求书

1.一种电缆导体用铝合金材料，其特征在于：在铝基体中加入硅Si、铁Fe、铜Cu、稀土元素、硼B，材料内各组分质量百分比如下：

硅Si：0.06％～0.09％；

铁Fe：0.46％～-0.61％；

铜Cu：0.001％～0.02％；

稀土元素包括镧La和铈Ce两者的总含量：0.02％～0.05％、且镧La：铈Ce＝2:1；

硼B：0.005％～0.015％；

其余为铝，上述所有组分的质量百分比相加为100％。

2.一种电缆导体用铝合金杆的制备方法，其特征在于：预先制出电缆导体用铝合金材料成分配比的铝液，之后高效喷粉精炼剂通入装有铝液的保温炉内熔体中进行精炼，扒渣后再次调整铝液内成分配比，之后炉外精炼及除渣获得洁净铝液，将洁净铝液进行浇铸，之后对浇铸的毛坯校直、冷却后进行连续轧制、形成铝杆，之后淬火、清洁、冷却后获得电缆导体用铝合金杆。

3.如权利要求2所述的一种电缆导体用铝合金杆的制备方法，其特征在于：

其具体制备步骤如下：

1)原材料选择及熔炼：对原材料进行检验，选择相应品位的铝锭进行合理搭配，投入熔铝炉熔炼，控制炉内铝液温度≤760℃；

2)铝液成分分析：将熔炼好的铝液或电解原铝液转注到保温炉，搅拌均匀后取样用直读光谱仪进行快速分析，检测溶液中Al、Si、Fe、Cu和B、La、Ce的含量；

3)合金化处理：根据步骤2光谱检验结果,计算铝硅、铝铁、铝铜、铝稀土、铝硼中间合金的加入量，控制保温炉铝液温度在740±10℃时，加入相应的中间合金，搅拌使铝液成分充分均匀，所述铝液主要成分组成为：Al≥98.60wt％，Si：0.06～0.09wt％,Fe：0.46～0.61wt％，Cu：0.001～0.02wt％，B：0.005～0.015wt％，稀土元素包括镧La和铈Ce两者的总含量：0.02～0.05wt％并使La：Ce＝2:1；

4)精炼：完成步骤3后，在铝液温度达到750±10℃时用99.999％的高纯氮气作载体，将高效喷粉精炼剂通入保温炉内熔体中进行精炼,达到铝液除气、除杂的净化处理，精炼时控制精炼剂吹入的速度和氮气的压力,使精炼时间控制在20～30分钟，氮气压力控制在10～15KPa；

5)扒渣：步骤4完成后，铝液静置5～10分钟，打开保温炉扒渣门进行扒渣，将浮在铝液表面上的铝渣清理干净；

6)成分调整:将完成步骤4、5的铝液在保温炉内静置30～40分钟，然后进行取样分析,元素含量偏离时进行调整,确认铝液成分组成为：Al≥98.60wt％，Si：0.06～0.09wt％,Fe：0.46～0.61wt％，Cu：0.001～0.02wt％，B：0.005～0.015wt％，稀土元素包括镧La和铈Ce两者的总含量：0.02～0.05wt％并使La：Ce＝2:1；

7)炉外精炼及除渣：步骤6完成后，在铝液温度达到740±10℃时，即可出炉，铝液从保温炉出来经过流槽进入在线除气装置和过滤装置,进行炉外精炼，再次除气除渣；

8)连续铸造：对步骤7再次精炼后的洁净铝液进行连续浇铸，浇铸温度控制在690～700℃，采用水平浇铸方式进行浇铸。同时根据拉制单丝的直径范围，控制结晶轮的速度、冷却水压力，使从结晶轮出来到引桥上的铸坯温度为490～510℃；

9)连续轧制：对步骤8制得的铸坯进行校直、冷却，控制进轧前铸坯温度保持在430～460℃，轧制过程采用乳化液对轧辊和铝杆进行润滑和冷却。调整乳化液压力和流量，使电缆导体用杆终轧温度≤300℃；

10)铝杆淬火：用水或稀乳化液对轧机出来的电缆导体用杆进行淬火—快速冷却处理，控制铝杆表面温度≤70℃，以保证铝杆的强度；

11)铝杆清洁：在铝杆进入收线框或卷取盘前，用压缩空气将铝杆表面的水吹干，保持铝杆的洁净和干燥；

12)自然冷却：对步骤11)所得电缆导体用杆放在场地上进行自然冷却处理。

4.如权利要求3所述的一种电缆导体用铝合金杆的制备方法，其特征在于：步骤4中，在合金熔体加入高效精炼剂，并采用高纯氮气进行精炼，氮气精炼温度750～780℃，精炼时间45min，再保温。