一種電纜用鋁合金及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電纜用鋁合金，該合金按重量百分含量計(jì)，Si≤0.10%，F(xiàn)e 0.80?1.26%，Cu 0.15?0.25%，Ti≤0.03%，雜質(zhì)元素單個(gè)≤0.01%，雜質(zhì)元素合計(jì)≤0.15%，余量為Al。本發(fā)明的鋁合金特別適用于同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體，其抗拉強(qiáng)度高于現(xiàn)有其他電纜用鋁合金，解決了目前同軸電纜用銅包鋁內(nèi)導(dǎo)體用的鋁合金桿抗拉強(qiáng)度偏低而在某些應(yīng)用場合不能滿足需求的問題。
【專利說明】
-種電纜用錯(cuò)合金及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于電纜特別是同軸電纜領(lǐng)域，具體地講是一種電纜用侶合金及其制備方 法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 電纜用W傳輸電（磁)能、信息和實(shí)現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線材產(chǎn)品。按照用途可分為裸 電線體制品、電力電纜、通訊電纜及光纖和繞組線等。電纜產(chǎn)品用材料按其使用部位與功能 可分為導(dǎo)電材料、絕緣材料、填充材料和護(hù)層材料等，其中導(dǎo)電材料是產(chǎn)品進(jìn)行電流或電磁 波信息傳輸功能最基本的必不可少的主要構(gòu)件，用銅、侶、銅包鋼、銅包侶等導(dǎo)電性能優(yōu)良 的有色金屬制成。
[0003] 普通電纜通常是由幾根或幾組導(dǎo)線絞合而成的類似繩索的電纜，每組導(dǎo)線之間相 互絕緣，并常圍繞著一根中屯、扭成，整個(gè)外面包有高度絕緣的覆蓋層。多架設(shè)在空中或裝在 地下、水底，用于電訊或電力輸送。如果采用一般電纜傳輸高頻率方向逆轉(zhuǎn)的交流電，電纜 相當(dāng)于一根向外發(fā)射無線電的天線，運(yùn)種效應(yīng)損耗了信號的功率，使得接收到的信號強(qiáng)度 減小。同軸電纜中屯、軸線是一條內(nèi)導(dǎo)線，外加一層絕緣材料，在運(yùn)層絕緣材料外邊是由一根 空屯、的圓柱網(wǎng)狀銅導(dǎo)體包裹，最外一層是絕緣層。中屯、電線發(fā)射出來的無線電被網(wǎng)狀導(dǎo)電 層所隔離，網(wǎng)狀導(dǎo)電層可W通過接地的方式來控制發(fā)射無賴的無線電，運(yùn)種設(shè)計(jì)完美解決 了 W上信號減弱的問題。它與普通電纜相比，具有抗干擾能力強(qiáng)、屏蔽性能好、傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn) 定、價(jià)格便宜，而且它不用連接在集線器或交換機(jī)上即可使用等優(yōu)點(diǎn)，常用于設(shè)備與設(shè)備之 間的連接，或應(yīng)用在總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲小?br>[0004] 同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體最初多采用純銅材料，但近年來侶或侶合金線外包一層銅經(jīng)拉 制而成的銅包侶線材料的出現(xiàn)，一定程度上推進(jìn)了同軸電纜的優(yōu)化進(jìn)程。銅包侶導(dǎo)體比純 銅輕很多，因此銅包侶的電纜在整體重量上比純銅電纜輕，給電纜的運(yùn)輸和電纜的架設(shè)施 工帶來方便;雖然純銅導(dǎo)電性能優(yōu)于侶合金，但由于高頻電流的集膚效應(yīng)，對于5M監(jiān)W上的 傳輸信號而言，純銅與銅包侶的傳輸效果相同。在相同的導(dǎo)電性能條件下，銅包侶材料與純 銅電纜相比具有柔初性好、重量輕、成本低的特點(diǎn)，是最理想的同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體材料。
[0005] 專利文獻(xiàn)CN103981399A公開了一種用于制作電纜的侶合金材料，CN103352145A公 開了一種電纜用新型侶合金線材，CN103898375A公開了一種侶合金導(dǎo)體。各侶合金的組成 及性能如表1和表2所示。
[0006] 表1: 表2:

W上總結(jié)可W看出，相關(guān)專利通過在侶中添加一定量的各種合金元素，生產(chǎn)出性能不 同的侶合金材料，=個(gè)專利提供的侶合金均具有優(yōu)秀的伸長率和導(dǎo)電性能，但抗拉強(qiáng)度最 大值為135MPa。根據(jù)普通電纜和同軸電纜的不同構(gòu)造不難發(fā)現(xiàn)，同軸電纜由于增加了屏蔽 層和絕緣層，對內(nèi)導(dǎo)體的抗拉強(qiáng)度要求更高，尤其在布線距離遠(yuǎn)的場合線纜抗拉強(qiáng)度不夠 具有一定的危險(xiǎn)性，只能通過增設(shè)架空設(shè)備來進(jìn)行彌補(bǔ)，將顯著增加使用成本?？紤]到電流 的集膚效應(yīng)，因此對于銅包侶內(nèi)導(dǎo)體中的侶合金材料，其過于優(yōu)秀的導(dǎo)電性對于信號的傳 輸并沒有多大益處;而根據(jù)GB/T 3954-2014中對電纜伸長率的要求，10%W上的伸長率即可 滿足要求。可見，與普通電纜不同的是，用于同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體的侶合金材料需要更高的抗拉 強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有電纜用侶合金抗拉強(qiáng)度偏低的缺陷，提供了 一種電纜用侶合金及其制備方法，該侶合金特別適用于同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體。
[0008] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案： 一種電纜用侶合金，按重量百分含量計(jì)，Si《0.10% Je 0.80-1.26%，Cu 0.15-0.25〇/〇， Ti《0.03%，雜質(zhì)元素單個(gè)《0.01%，雜質(zhì)元素合計(jì)《0.15%，余量為Al。
[0009] 上述電纜用侶合金的制備方法，包括如下步驟： (1) 按配比，將各合金元素加入侶液中，烙化得到合金液； (2) 向合金液中加入精煉劑，在720-750°C進(jìn)行精煉； (3) 精煉完畢后將表面烙渣化除干凈，靜置20分鐘W上； (4) 在合金液成分滿足要求、溫度710-750°C范圍內(nèi)進(jìn)行誘鑄； 巧)誘鑄過程中加入晶粒細(xì)化劑，并進(jìn)行在線除氣除渣，保證在線精煉除氣效率50%W 上，過濾片規(guī)格>50ppi ; (6)在誘鑄過程中控制誘鑄溫度在670-700°C，出錠后在510-540°C社制成侶合金桿。
[0010] 優(yōu)選地，述精煉劑的用量為合金液重量的5-8%。。
[0011] 本發(fā)明的侶合金抗拉強(qiáng)度高于目前報(bào)道的其他電纜用侶合金，解決了目前同軸電 纜用銅包侶內(nèi)導(dǎo)體用的侶合金桿抗拉強(qiáng)度偏低而在某些應(yīng)用場合不能滿足需求的問題。
【具體實(shí)施方式】
[0012] W下對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用 于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0013] 原材料:① A199.70普侶，質(zhì)量滿足GB/T1196-2008標(biāo)準(zhǔn)要求;②75%鐵劑，質(zhì)量滿足 YST 492-2005中對75%鐵劑的質(zhì)量要求;瀑AlCuSO中間合金，質(zhì)量滿足GB/T27677-2011標(biāo)準(zhǔn) 要求;鑽晶粒細(xì)化劑= A^Ti-B桿，含Ti約5%，含B約1%，質(zhì)量滿足GB/T27677-2011標(biāo)準(zhǔn)要求； 蠻精煉劑，質(zhì)量滿足YS/T491標(biāo)準(zhǔn)中對RJl精煉劑的要求。
[0014] 實(shí)施例1 進(jìn)侶20噸后，加入Al化50中間合金76kg、75%鐵劑314kg，攬拌20分鐘，控制溫度達(dá)到730 °C進(jìn)行精煉，精煉劑用量為6%。，時(shí)間35分鐘，精煉完畢后將表面烙渣化除干凈，靜置25分鐘 取樣。合金液成分滿足要求、溫度730°C時(shí)開始進(jìn)行誘鑄;開爐眼后在侶液進(jìn)在線除氣設(shè)備 前的位置喂Al-Ti-B桿，加入速度0.9m/min;侶液經(jīng)過在線精煉和過濾設(shè)備進(jìn)行除氣除渣， 經(jīng)檢測在線精煉除氣效率52%，過濾片規(guī)格50ppi;整個(gè)誘鑄過程保證誘鑄溫度675-690°C; 出錠后進(jìn)入連社機(jī)組進(jìn)行社制，社制溫度520-530°C，最終生產(chǎn)出直徑9.5mm左右的侶合金 桿(51《0.10%，11《0.03%，雜質(zhì)元素單個(gè)《0.01%，雜質(zhì)元素合計(jì)《0.15%)物理性能指標(biāo)見 下表。
[001引實(shí)施例2 進(jìn)侶20噸，而后加入AlCuSO中間合金68kg、75%鐵劑258kg，攬拌20分鐘，控制溫度達(dá)到 723 °C進(jìn)行精煉，精煉劑用量為5%。，時(shí)間32分鐘，精煉完畢后將表面烙渣化除干凈，靜置20 分鐘取樣。合金液成分滿足要求、溫度735°C時(shí)開始進(jìn)行誘鑄;開爐眼后在侶液進(jìn)在線除氣 設(shè)備前的位置喂Al-Ti-B桿，加入速度1.2m/min;侶液經(jīng)過在線精煉和過濾設(shè)備進(jìn)行除氣除 渣，經(jīng)檢測在線精煉除氣效率50%，過濾片規(guī)格50ppi;整個(gè)誘鑄過程保證誘鑄溫度680-695 °C ;出錠后進(jìn)入連社機(jī)組進(jìn)行社制，社制溫度510-530°C，最終生產(chǎn)出直徑9.5mm左右的侶合 金桿(51《0.10%，11《0.03%，雜質(zhì)元素單個(gè)《0.01%，雜質(zhì)元素合計(jì)《0.15%)物理性能指標(biāo) 見下表。
[0016] 實(shí)施例3 進(jìn)侶20噸，而后加入AlCu50中間合金96kg、75%鐵劑34化g，攬拌30分鐘，控制溫度達(dá)到 735 °C進(jìn)行精煉，精煉劑用量為8%。，時(shí)間45分鐘，精煉完畢后將表面烙渣化除干凈，靜置30 分鐘取樣。合金液成分滿足要求、溫度74rc時(shí)開始進(jìn)行誘鑄;開爐眼后在侶液進(jìn)在線除氣 設(shè)備前的位置喂Al-Ti-B桿，加入速度0.5m/min;侶液經(jīng)過在線精煉和過濾設(shè)備進(jìn)行除氣除 渣，經(jīng)檢測在線精煉除氣效率50%，過濾片規(guī)格50ppi;整個(gè)誘鑄過程保證誘鑄溫度685-700 °C;出錠后進(jìn)入連社機(jī)組進(jìn)行社制，社制溫度515-535°C，最終生產(chǎn)出直徑9.5mm左右的侶合 金桿(Si《0.10%，Ti《0.03%，雜質(zhì)元素單個(gè)《0.01%，雜質(zhì)元素合計(jì)《0.15%)物理性能指標(biāo) 見下親。
[0017] 最后應(yīng)說明的是：W上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可 W對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電纜用鋁合金，按重量百分含量計(jì)，Si <0.10%，F(xiàn)e 0.80-1.26%，Cu0.15- 0.25%，Ti<0.03%，雜質(zhì)元素單個(gè)<0.01%，雜質(zhì)元素合計(jì)<0.15%，余量為A1。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金，其特征在于，按重量百分含量計(jì)，Si <0.10%，F(xiàn)e 1.15-1.26%，Cu 0.18-0.24%，Ti彡0.03%，雜質(zhì)元素單個(gè)彡0.01%，雜質(zhì)元素合計(jì)彡0.15%，余 量為A1。3. 權(quán)利要求1或2所述鋁合金的制備方法，包括如下步驟： (1)按配比，將各合金元素加入鋁液中，熔化得到合金液； (2 )向合金液中加入精煉劑，在720-750 °C進(jìn)行精煉； (3) 精煉完畢后將表面熔渣扒除干凈，靜置20分鐘以上； (4) 在合金液成分滿足要求、溫度710-750 °C范圍內(nèi)進(jìn)行澆鑄； (5) 澆鑄過程中加入晶粒細(xì)化劑，并進(jìn)行在線除氣除渣，保證在線精煉除氣效率50%以 上，過濾片規(guī)格多50pp i ; (6) 在澆鑄過程中控制澆鑄溫度在670-700°C，出錠后在510-540°C乳制成鋁合金桿。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于:所述精煉劑的用量為合金液重量的5-8%〇 〇5. 權(quán)利要求1或2所述鋁合金在制備同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體中的應(yīng)用。6. -種用于同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體，以權(quán)利要求1或2所述的鋁合金為芯材，在芯材表面包 覆一層銅。
【文檔編號】H01B1/02GK105976889SQ201610440966
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月20日
【發(fā)明人】薛銀喜, 翟進(jìn)江, 王永慶
【申請人】新疆眾和股份有限公司