[发明专利]一种电缆用复合铝合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电缆用复合铝合金及其制备方法。该电缆用复合铝合金，按重量百分比计，包括：铜0.1～1％、锌0.01～0.3％、钙0.05～0.2％、硅0.01～0.05％、锆0.01～0.1％、铋0.01～0.1％、铕0.01～0.1％、镱0.01～0.1％、钇0.01～0.3％、锶0.01～0.1％、硼0.01～0.1％，其余为铝。本发明通过熔炼、铸造、固溶和时效处理等工艺后得到电缆用复合铝合金，该铝合金不仅具有良好的导电性能，还具有优异的拉伸性能、抗蠕变性能、抗疲劳性能和抗弯曲性能。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，特别涉及一种电缆用复合铝合金及其制备方法。

背景技术

近年来，随着经济持续快速的增长带动电线电缆工业也快速的发展。电线电缆芯导体材料主要使用的是铜和铝，基于对原材料的价格、资源的可持续性和绿色环保等多方面因素的综合考虑，大有“铝进铜退”之势，铝电线电缆得到日益广泛的应用。

使用纯铝导体材料作为电线电缆线芯，存在以下几个问题：①机械强度较差，容易折断；②容易发生蠕变，需要经常紧固螺丝；③容易过载发热，存在安全隐患；④容易发生电化学和化学腐蚀。铝合金导体材料与纯铝导体材料相比，由于在铝合金导体材料中含有铁、铜、镁等元素，其机械性能、导电性能和安全性能得到了极大地改善；但是，目前市场上的铝合金电缆依旧存在电阻率高、抗疲劳性能不佳等不足。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种电缆用复合铝合金及其制备方法，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种电缆用复合铝合金，按重量百分比计，包括：铜0.1～1％、锌0.01～0.3％、钙0.05～0.2％、硅0.01～0.05％、锆0.01～0.1％、铋0.01～0.1％、铕0.01～0.1％、镱0.01～0.1％、钇0.01～0.3％、锶0.01～0.1％、硼0.01～0.1％，其余为铝。

优选的，所述电缆用复合铝合金的制备方法，包括如下步骤：

(1)将铜、锌、钙、硅、锆、铋、铕、镱、钇、锶、硼、铝加入熔炼炉中，升温至700～750℃并保温熔炼1～3h，再升温至900～950℃保温熔炼30～50min，浇铸得到铸锭；

(2)将步骤(1)所得的铸锭在50～80℃的冷却水中快速淬灭，然后热轧，再冷却后获得热轧铝合金杆；

(3)将步骤(2)所得的热轧铝合金杆进行固溶处理，再冷却至室温得到固溶铝合金杆；

(4)将步骤(3)所得的固溶铝合金杆进行时效处理得电缆用复合铝合金。

进一步优选的，所述步骤(2)中，所述热轧的步骤具体包括：将铸锭在600～630℃下进行第一次热轧，在540～570℃下进行第二次热轧。

进一步优选的，所述步骤(3)中固溶处理的步骤具体包括：加热至420～450℃，保温30～40min，再升温至460～490℃，保温40～60min，再升温至500～530℃，保温150～180min。

进一步优选的，所述步骤(4)中，所述时效处理的步骤具体包括：在150～160℃人工时效处理5～8h。

优选的，所述电缆用复合铝合金，按重量百分比计，包括：铜0.2～0.8％、锌0.1～0.3％、钙0.1～0.2％、硅0.01～0.05％、锆0.01～0.05％、铋0.05～0.1％、铕0.04～0.08％、镱0.04～0.07％、钇0.1～0.24％、锶0.03～0.1％、硼0.05～0.1％，其余为铝。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：