一种汽车电缆用高强度铝合金导体转让专利
申请号 : CN202010270750.6
文献号 : CN111455237B
文献日 : 2021-10-01
发明人 : 庆毅 , 庄景巍 , 张瑞敏 , 颜奇辉 , 蒋国志 , 鲍军
申请人 : 深圳阿尔泰克轻合金技术有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种汽车电缆用高强度铝合金导体,其特征在于,按照质量百分比数由以下组成:Si:0.35%‑0.45%,Fe:0.32%‑0.5%,Cu:<0.1%,Mg:0.4%‑0.48%,B:0.03%,RE:0.02%‑0.03%,单个杂质<0.03%,杂质总量<0.1%,余量为铝;所述铝合金导体由0.3mm铝合金单丝绞合而成;
所述铝合金导体由经过热处理的铝合金单丝绞合而成,铝合金单丝的导电率不低于
57%IACS,延伸率不低于6%,抗拉强度不低于160MP a:铝合金导体的制备方法包括以下步骤:
步骤1)使用所述成分进行铝合金线杆的生产;
步骤2)使用得到的铝合金线杆进行拉丝,得到直径为0.3mm的铝合金单丝;
步骤3)对得到的铝合金单丝进行热处理,得到所需上述铝合金单丝性能;
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步骤4)使用满足性能要求的单丝进行多根绞合成导体,导体截面0.5mm 240mm ,所述步骤1)中主要过程如下:铝锭——熔炼——合金化——在线精炼——铸造——轧制——铝合金线杆;
所述步骤1)中,熔炼过程如下:铝水温度控制在710℃—740℃,将无钠精炼剂混合氩气,通入铝水底部,来回拖动,时间10分钟,合金化过程如下:炉内温度控制在710℃—740℃,添加定量铝硼合金,铝稀土合金,镁锭,硼成分含量控制在0.03%;稀土成分含量控制在
0.02%‑0.03%,镁含量控制在0.4%‑0.48%;在线精炼过程如下:采用双室在线除气装置,使用
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氩气精炼,氩气压力控制在0.2MPa‑0.7MPa,流量控制在1m/hr‑3m/hr,采用氩气除气,利用氢的扩散性,在铝液中通入高纯惰性气体,形成小气泡,游离的氢将会扩散到惰性气体的气泡中,并随着惰性气体气泡的上升带出铝液,达到除气的效果,采用双室除气有效的把氢含量控制在0.12ml/ 100g 铝,提高了铝合金线杆的拉丝性能及在加工性能,所述步骤3)中,热处理过程如下:采用单丝在线热处理的工艺,通过温度及冷却的控制,使指定成分含量的铝合金单丝达到所需要的性能参数,使用在线退火装置,加热管长度3米,温度控制在300℃—370℃,铝线通过加热管的时间为1分钟,采用去离子水冷却,冷却时间约为30秒,所述步骤4)中,绞合:使用一次绞合或二次绞合形成圆形紧压的铝合金绞合导体。
说明书 :
一种汽车电缆用高强度铝合金导体
技术领域
背景技术
代钢,以铝代铜将成为汽车轻量化的必然发展趋势,日本早在上世纪90年代就开始着手将
铝应用于汽车制造如汽车结构件,汽车线缆,汽车轮毂等部件。市场上大部分汽车目前还采
用铜线作为导体,从发展看采用新型的铝导体替代铜已经成为了一种必然的方向,目前用
铝合金线来替代铜线过程中,有以下缺陷:电工用铝的导电率只有纯铜的50%‑60%,铝及铝
合金强度低,耐冲击强度差。高强度的铝合金导电率低于纯铜的50%,高导电的铝强度低于
纯铜强度的50%,严重影响了铝及铝合金的应用,因此,迫切的需要一种新的方案解决上述
技术问题。
发明内容
但强度低。铝合金的强度高,但导电性能差,此发明兼顾了导电性能及强度性能。
Mg:0.4%‑0.7%,B:0.01%‑0.03%,Re:0.02%‑0.03%,单个杂质<0.03%,杂质总量<0.1%,余量
为铝。
710℃—740℃,添加定量铝硼合金,铝稀土合金,镁锭。硼成分含量控制在0.01%—0.03%;稀
土成分含量控制在0.02%‑0.03%,镁含量控制在0.4%‑0.7%。在线精炼过程如下:采用双室在
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线除气装置,使用氩气精炼,氩气压力控制在0.2Mpa‑0.7Mpa,流量控制在1m/hr‑3m /hr.采
用氩气除气,利用氢的扩散性,在铝液中通入高纯惰性气体,形成小气泡,游离的氢将会扩
散到惰性气体的气泡中,并随着惰性气体气泡的上升带出铝液,达到除气的效果,采用双室
除气有效的把氢含量控制在0.12ml/ 100g 铝,提高了铝合金线杆的拉丝性能及在加工性
能。
在线退火装置,加热管长度3米,温度控制在300℃—370℃,铝线通过加热管的时间约为1分
钟,采用去离子水冷却,冷却时间约为30秒。
顾了导电性能及强度性能,且兼顾了延伸性能;2)该技术方案扩大了铝合金线缆在汽车上
的应用范围,控制线、信号线、高压线等都可应用;3)该方案解决了以铝代铜的可能性,降低
了汽车用线缆的制造成本;4)该技术方案化学成分的调配,各元素含量之间的配比,决定了
铝合金线杆的性能指标,硼化处理及稀土化处理,提高的铝合金线杆的导电性能及延伸性
能;5)该方案中炉内处理工艺:氩气精炼及精炼剂精炼,最大化的得到纯净的铝熔体;6)该
技术方案双室在线精炼:采用双室在线除气装置,使用氩气精炼,氩气压力控制在0.2Mpa‑
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0.7Mpa,流量控制在1m /hr‑3m /hr.采用氩气除气,利用氢的扩散性,在铝液中通入高纯惰
性气体,形成小气泡,游离的氢将会扩散到惰性气体的气泡中,并随着惰性气体气泡的上升
带出铝液,达到除气的效果。采用双室除气有效的把氢含量控制在0.12ml/ 100g 铝,提高
了铝合金线杆的拉丝性能及在加工性能;7)该方案的在线热处理工艺:使用在线退火装置,
加热管长度3米,温度控制在300℃—370℃,铝线通过加热管的时间约为1分钟,采用去离子
水冷却,冷却时间约为30秒。
附图说明
氩气,通入铝水底部,来回拖动,时间10分钟。合金化过程如下:炉内温度控制在710℃—740
℃,添加定量铝硼合金,铝稀土合金,镁锭。硼成分含量控制在0.01%—0.03%;稀土成分含量
控制在0.02%‑0.03%,镁含量控制在0.4%‑0.7%。在线精炼过程如下:采用双室在线除气装
置,使用氩气精炼,氩气压力控制在0.2Mpa‑0.7Mpa,流量控制在1m3/hr‑3m3/hr.采用氩气
除气,利用氢的扩散性,在铝液中通入高纯惰性气体,形成小气泡,游离的氢将会扩散到惰
性气体的气泡中,并随着惰性气体气泡的上升带出铝液,达到除气的效果。采用双室除气有
效的把氢含量控制在0.12ml/ 100g 铝,提高了铝合金线杆的拉丝性能及在加工性能。所述
步骤3)中,热处理过程如下:采用单丝在线热处理的工艺,通过温度及冷却的控制,使指定
成分含量的铝合金单丝达到所需要的性能参数。使用在线退火装置,加热管长度3米,温度
控制在300℃—370℃,铝线通过加热管的时间约为1分钟,采用去离子水冷却,冷却时间约
为30秒。所述步骤4)中,绞合:使用一次绞合或二次绞合形成圆形紧压的铝合金绞合导体。
在不损伤单丝的情况下,符合汽车用铝合金线缆的性能参数要求。
氩气,通入铝水底部,来回拖动,时间10分钟,合金化过程如下:炉内温度控制在710℃—740
℃,添加定量铝硼合金,铝稀土合金,镁锭。硼成分含量控制在0.01%—0.03%;稀土成分含量
控制在0.02%‑0.03%,镁含量控制在0.4%‑0.7%。在线精炼过程如下:采用双室在线除气装
置,使用氩气精炼,氩气压力控制在0.2Mpa‑0.7Mpa,流量控制在1m3/hr‑3m3/hr.采用氩气
除气,利用氢的扩散性,在铝液中通入高纯惰性气体,形成小气泡,游离的氢将会扩散到惰
性气体的气泡中,并随着惰性气体气泡的上升带出铝液,达到除气的效果。采用双室除气有
效的把氢含量控制在0.12ml/ 100g 铝,提高了铝合金线杆的拉丝性能及在加工性能,所述
步骤3)中,热处理过程如下:采用单丝在线热处理的工艺,通过温度及冷却的控制,使指定
成分含量的铝合金单丝达到所需要的性能参数。使用在线退火装置,加热管长度3米,温度
控制在300℃—370℃,铝线通过加热管的时间约为1分钟,采用去离子水冷却,冷却时间约
为30秒,所述步骤4)中,绞合:使用一次绞合或二次绞合形成圆形紧压的铝合金绞合导体。
在不损伤单丝的情况下,符合汽车用铝合金线缆的性能参数要求。
量<0.1%,余量为铝。
氩气,通入铝水底部,来回拖动,时间10分钟。合金化过程如下:炉内温度控制在710℃—740
℃,添加定量铝硼合金,铝稀土合金,镁锭。硼成分含量控制在0.01%—0.03%;稀土成分含量
控制在0.02%‑0.03%,镁含量控制在0.4%‑0.7%。在线精炼过程如下:采用双室在线除气装
置,使用氩气精炼,氩气压力控制在0.2Mpa‑0.7Mpa,流量控制在1m3/hr‑3m3/hr.采用氩气
除气,利用氢的扩散性,在铝液中通入高纯惰性气体,形成小气泡,游离的氢将会扩散到惰
性气体的气泡中,并随着惰性气体气泡的上升带出铝液,达到除气的效果。采用双室除气有
效的把氢含量控制在0.12ml/ 100g 铝,提高了铝合金线杆的拉丝性能及在加工性能。所述
步骤3)中,热处理过程如下:采用单丝在线热处理的工艺,通过温度及冷却的控制,使指定
成分含量的铝合金单丝达到所需要的性能参数。使用在线退火装置,加热管长度3米,温度
控制在300℃—370℃,铝线通过加热管的时间约为1分钟,采用去离子水冷却,冷却时间约
为30秒。所述步骤4)中,绞合:使用一次绞合或二次绞合形成圆形紧压的铝合金绞合导体。
在不损伤单丝的情况下,符合汽车用铝合金线缆的性能参数要求。