一種電纜或電纜連接件用抗蠕變鋁合金導體及其制備方法與流程

本發明涉及有色金屬材料領域，尤其是涉及一種電纜或電纜連接件用抗蠕變鋁合金導體及其制備方法。
背景技術：
：公知的，銅是電力行業如電線電纜中最為重要的原料，而我國銅資源貧乏，銅價過高以及銅纜安裝成本高從而限制了電線電纜的發展，另外，我國的鋁資源儲量豐富，而電線電纜中“以鋁代銅”在歐美等發達地區已被成功應用了40多年，以鋁代替銅用作電線電纜用導體已經成為一種趨勢；最初的電線電纜產品中采用的是純鋁導體，純鋁導體的機械強度偏低，焊接性能差，接觸電阻大，在工程項目中推廣應用受到限制，更因純鋁導體的抗蠕變性能差，導致鋁導體電力電纜在工程應用上頻繁出現故障；后來逐漸發展成的鋁合金導體，在電性能、耐腐蝕性能和機械性能方面較為優異，但是在抗疲勞和高溫蠕變性能方面還是比較差，從而容易出現質量問題，影響了鋁合金材料的使用壽命或帶來安全隱患。此外，國內鋁合金電纜行業發展還要認真解決在應用中遇到的瓶頸，即連接技術問題：(1)、連接端子與鋁合金電纜性能不一致，通常涉及制造的銅鋁過渡端子主要由銅鼻子和普通鋁連接管組成，其鼻子多采用電工銅、連接管多采用1350牌號的普通鋁材；(2)、1350牌號普鋁長期在溫度不斷變化的作用下易發生蠕變，不但使其結構尺寸產生不可逆變化，而且引發了因蠕變引起的松弛問題；可見，導電性能、力學性能、尤其是抗蠕變性能是電線電纜中“以鋁代銅”中的重要因素，因此提供一種導電性能強、力學性能優異的抗蠕變鋁合金導體，成為本領域技術人員的基本訴求。技術實現要素：為了克服
背景技術：
中的不足，本發明公開了一種電纜或電纜連接件用抗蠕變鋁合金導體及其制備方法，實現了機械性能和導電性能優異，尤其是抗蠕變性能優異，且不需要添加稀土、鋯、錳、鋅等元素，很大程度地降低了制造成本的目的。為了實現所述發明目的，本發明采用如下技術方案：一種電纜或電纜連接件用抗蠕變鋁合金導體，按質量百分比包括下述組分：Fe：0.4-0.8％；Cu：0.10-0.35％；Mg：0.01-0.20％；Si：≤0.15％；B：≤0.05％；Al：余量。所述的電纜或電纜連接件用抗蠕變鋁合金導體，其化學組分質量百分比優選為：Fe0.4-0.8％，Cu0.15-0.30％，Mg0.03-0.15％，Si≤0.15％，B≤0.05％，Al為余量。一種電纜或電纜連接件用抗蠕變鋁合金導體的制備方法，使用連鑄連軋法、模鑄法、半連續鑄造后擠壓法、半連續鑄造后軋制法、擠壓鑄造法、壓鑄法中的任一種方法制備。由于采用了上述技術方案，本發明具有如下有益效果：本發明所述的電纜或電纜連接件用抗蠕變鋁合金導體，機械性能優良，退火態抗拉強度(Mpa)：60-115；半退火或不退火態抗拉強度(Mpa)：80-150；延伸率≥10％；導電性能優良，20℃導電率：59-61％IACS；蠕變性能優異：90℃、76Mpa蠕變50小時后，蠕變變形量<0.3％；且本發明的鋁合金導體不需要添加稀土、鋯、錳、鋅等元素，很大程度地降低了制造成本。附圖說明圖1是電工純鋁8030合金的抗壓蠕變曲線圖；圖2是本發明1#(Al-Fe-Cu-Mg)合金的抗壓蠕變曲線圖；圖3是本發明2#(Al-Fe-Cu-Mg)合金的抗壓蠕變曲線圖；圖4是本發明3#(Al-Fe-Cu-Mg)合金的抗壓蠕變曲線圖；具體實施方式通過下面的實施例可以詳細的解釋本發明，公開本發明的目的旨在保護本發明范圍內的一切技術改進。本發明所述的電纜或電纜連接件用抗蠕變鋁合金導體，按質量百分比包括下述組分：Fe：0.4-0.8％；Cu：0.10-0.35％；Mg：0.01-0.20％；Si：≤0.15％；B：≤0.05；Al：余量。所述的電纜或電纜連接件用抗蠕變鋁合金導體，其化學組分質量百分比優選為：Fe0.4-0.8％，Cu0.15-0.30％，Mg0.03-0.15％，Si≤0.15％，B≤0.05％，Al為余量。一種電纜或電纜連接件用抗蠕變鋁合金導體的制備方法，使用連鑄連軋法、模鑄法、半連續鑄造后擠壓法、半連續鑄造后軋制法、擠壓鑄造法、壓鑄法中的任一種方法制備。實施例1：本發明所述的電纜或電纜連接件用抗蠕變鋁合金導體：1#合金，其化學組分質量百分比如表1所述為：Fe0.5-0.7％，Cu0.1-0.2％，Mg0.09-0.11％，Si≤0.15％，B≤0.05％，Al余量。1#合金的機械性能如表2所示：退火態抗拉強度：90-100Mpa；半退火或不退火態抗拉強度：100-110Mpa；延伸率≥10％；1#合金的導電性能如表2所示：20℃導電率：59-60％IACS。1#合金的蠕變性能如圖2所示：90℃、76Mpa蠕變50小時后蠕變變形量：0.14％。同樣蠕變條件下，圖1中電工純鋁、8030合金的蠕變變形量分別是5.3％和3.4％，可見，1#合金的蠕變變形量低于電工純鋁、8030合金。本實施例所述的電纜或電纜連接件用抗蠕變鋁合金導體的制備方法：采用連鑄連軋法、模鑄法、半連續鑄造后擠壓法、半連續鑄造后軋制法、擠壓鑄造法、壓鑄法中中的任一種方法制備。實施例22#合金，其化學組分質量百分比如表1所述為：Fe0.5-0.7％，Cu0.1-0.2％，Mg0.05-0.07％，Si≤0.15％，B≤0.05％，Al余量。2#合金的機械性能如表2所示：退火態抗拉強度：90-100Mpa；半退火或不退火態抗拉強度：120-150Mpa延伸率≥10％；2#合金的導電性能如表2所示：20℃導電率：59.5-60.5％IACS；2#合金的蠕變性能如圖3所示：90℃、76Mpa蠕變50小時后蠕變變形量：0.13％；同樣蠕變條件下，圖1中電工純鋁、8030合金的蠕變變形量分別是5.3％和3.4％，可見，2#合金的蠕變變形量均于電工純鋁、8030合金；本實施例所述的電纜或電纜連接件用抗蠕變鋁合金導體的制備方法：采用連鑄連軋法、模鑄法、半連續鑄造后擠壓法、半連續鑄造后軋制法、擠壓鑄造法、壓鑄法中的任一種方法制備。實施例33#合金，其化學組分質量百分比如表1所述為：Fe0.5-0.7％，Cu0.1-0.2％，Mg0.02-0.04％，Si≤0.15％，B≤0.05％，Al余量。3#合金的機械性能如表2所示：退火態抗拉強度：90-100Mpa；半退火或不退火態抗拉強度：110-130Mpa；延伸率≥10％；3#合金的導電性能如表2所示：20℃導電率：59.5-60.5％IACS；3#合金的蠕變性能如圖4所示：90℃、76Mpa蠕變50小時后蠕變變形量：0.23％；同樣蠕變條件下，圖1中電工純鋁、8030合金的蠕變變形量分別是5.3％和3.4％，可見，3#合金的蠕變變形量低于電工純鋁、8030合金；本實施例所述的電纜或電纜連接件用抗蠕變鋁合金導體的制備方法：采用連鑄連軋法、模鑄法、半連續鑄造后擠壓法、半連續鑄造后軋制法、擠壓鑄造法、壓鑄法中的任一種方法制備。表1抗蠕變Al-Fe-Cu-Mg鋁合金化學成分(質量分數，％)合金FeCuMgSiBAl1#0.5-0.70.1-0.20.09-0.110.040.02Bal.2#0.5-0.70.1-0.20.05-0.070.060.02Bal.3#0.5-0.70.1-0.20.02-0.040.060.02Bal.80300.3-0.80.15-0.30.0050.060.02Bal.電工純鋁≤0.4≤0.05/≤0.1≤0.05Bal.表2抗蠕變Al-Fe-Cu-Mg鋁合金力學性能及20℃導電率本發明未詳述部分為現有技術。為了公開本發明的發明目的而在本文中選用的實施例，當前認為是適宜的，但是，應了解的是，本發明旨在包括一切屬于本構思和發明范圍內的實施例的所有變化和改進。當前第1頁1 2 3