鋁合金預(yù)制分支電纜連接體及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋁合金預(yù)制分支電纜連接體，鋁合金預(yù)制分支電纜連接體，的成分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：0.3～0.8wt％的鐵，0.15～0.3wt％的銅，0.04～0.1wt％的硅，0.005～0.02wt％的硼，其余為鋁及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明也公開了鋁合金預(yù)制分支電纜連接體的制備方法。
【專利說明】
鋁合金預(yù)制分支電纜連接體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及分支電纜連接體領(lǐng)域，特別涉及一種鋁合金預(yù)制分支電纜連接體及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]與傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場處理電纜分支接頭或比較先進的母線槽技術(shù)相比，預(yù)制分支電纜具有以下優(yōu)點:I)分支接頭的絕緣處理費用大幅度降低;2)現(xiàn)場施工周期短、費用大幅度降低、簡單;3)不受施工現(xiàn)場的空間、環(huán)境條件的限制;4)分支聯(lián)接體的絕緣性能和電纜主體一致，絕緣性能優(yōu)越，可靠性高；5)具有更高的抗震、防水、耐火性能;6)供電安全、可靠；
7)適用范圍廣、品種規(guī)格多；8)用戶可以方便的選擇各種規(guī)格、型號、截面、長度的電纜，作為主、分支電纜任意搭配等多個特點。基于以上優(yōu)點，預(yù)制分支電纜現(xiàn)被廣泛應(yīng)用于住宅樓、辦公樓、寫字樓、商貿(mào)樓、教學(xué)樓、科研樓等各種中、高層建筑中。
[0003]目前預(yù)制分支電纜均采用銅作為導(dǎo)體，由于銅資源有限且銅價一直居高不下，用銅做導(dǎo)體不僅浪費有限資源而且成本高。鋁合金與銅相比較，具備價格低，重量輕等多個優(yōu)點。隨著鋁合金材料以及其導(dǎo)體加工工藝的成熟，采用鋁合金芯預(yù)制分支電纜來替代銅芯分支電纜已成為一種必然趨勢。
[0004]銅芯分支電纜主線電纜和支線電纜導(dǎo)體連接通過”C”型銅管壓接實現(xiàn)。剝除主線電纜和支線電纜的護套和絕緣，露出導(dǎo)體后，用半面開口的“C"型銅管卡住主線電纜和支線電纜的導(dǎo)體，然后用配有合適模具的專用液壓設(shè)備對”C”型銅管進行加壓。“C”型銅管加壓后變形，卡緊主線電纜和支線電纜導(dǎo)體。接好后的分支連接部通過注塑的方法進行絕緣處理，注塑一層材料和厚度適當(dāng)?shù)慕^緣體，確保分支電纜連接部有良好的絕緣性能。由于采用的是注塑方式，這就要求分支連接體的材料具備較好的流動性能。此外，分支電纜連接體需進行浸水耐壓以及浸水絕緣電阻試驗，這就對分支連接體的密封性能提出了較高要求。
[0005]由于鋁合金分支電纜的導(dǎo)體為鋁合金，其分支連接體材質(zhì)必須與導(dǎo)體材質(zhì)一致。否則導(dǎo)體與連接器之間發(fā)生不同金屬間直接接觸時，因金屬熱膨脹系數(shù)不同造成分支連接部在熱循環(huán)周期膨脹收縮時發(fā)生松動，而且不同金屬間存在電勢差。所以導(dǎo)體和連接體的材質(zhì)必須保持一致。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在提供一種鋁合金預(yù)制分支電纜連接體及其制備方法，以解決上述問題。
[0007]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0008]鋁合金預(yù)制分支電纜連接體，其特征在于，鋁合金預(yù)制分支電纜連接體，的成分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:0.3?0.8wt %的鐵，0.15?0.3wt %的銅，0.04?0.Iwt %的硅，0.005?
0.02wt %的硼，其余為鋁及不可避免的雜質(zhì)。
[0009]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述鋁合金預(yù)制分支電纜連接體呈Y型結(jié)構(gòu)。
[0010]鋁合金預(yù)制分支電纜連接體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0011]I)將鋁錠熔化并進行保溫，首先升溫至700?740 °C將鋁錠熔化，之后將鋁液在740?760°C進行保溫，加入的鋁錠中鋁含量大于99.7%,硅含量在0.04?0.1wt%之間，錳、鈦、釩、鉻總含量不大于0.01%;
[0012]2)將鐵、銅、硼作為合金元素依次加入到鋁水中，而Si元素含量為鋁錠本身硅含量，鐵、銅、硼分別以鋁鐵中間合金、鋁銅中間合金、鋁硼中間合金的形式加入，并采用電磁攪拌方式進行充分?jǐn)嚢?，保證鋁合金液成分的均勻性；
[0013]3)待合金元素完全熔融并充分進行攪拌后，加入精煉劑、除渣劑進行精煉、除渣，并將廢渣扒出保溫爐，保溫20分鐘后，取部分鋁合金液，使用光譜儀進行爐前快速成分檢測，保證成分符合工藝要求；
[0014]4)將成分符合要求的鋁合金液出爐，經(jīng)過連續(xù)澆鑄，冷卻成鋁合金板材；
[0015]5)將生產(chǎn)的鋁合金板材經(jīng)過冷乳制成厚度符合要求的鋁合金薄板；
[0016]6)將鋁合金薄板在退火爐中經(jīng)過280?320°C，5?6h的退火，得到符合性能要求的鋁合金薄板；
[0017]7)將鋁合金薄板進行分切，使尺寸符合工藝要求；
[0018]8)將分切后的板材經(jīng)過加工成鋁合金預(yù)制分支電纜連接體。
[0019]由于采用了如上的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果在于:
[0020]本發(fā)明在合金中加入的鐵，主要起到強化鋁合金強度的作用，加入一定含量的鐵，可以起到固溶強化效果。由于鐵對鋁的電導(dǎo)率的影響較小，所以為了防止電導(dǎo)率大幅下降，又進行強度的提高，我們考慮了鐵作為主要的合金元素。由于加入大量的鐵容易惡化合金的加工性能，所以加入鐵的含量控制在0.3?0.8wt %。
[0021]本發(fā)明在合金中加入少量的銅，主要是因為銅在鋁基體中起固溶強化作用，CuAl有明顯的時效強化效果，加入銅，可以減少鐵的加入量，從而改善合金的加工性能。但是由于銅對鋁合金的電導(dǎo)率有較明顯的惡化作用，所以加入銅的含量需控制在一定范圍。
[0022]為了提高鋁合金的加工性能，我們加入一定量的硼元素，硼主要在鋁基體中起到細化鑄造組織和焊縫組織的作用，減少合金的開裂傾向，提高鋁合金的力學(xué)性能。
[0023]將鋁合金材料在退火爐中進行280?320°C，5?6h的退火，選擇該溫度范圍與退火時間，可以有效消除合金組織內(nèi)應(yīng)力，進一步提高合金的加工性能。
[0024]經(jīng)過設(shè)計的鋁合金材料，抗拉強度在IlOMPa以上，電導(dǎo)率在58% IACS以上，由于使用了與鋁合金導(dǎo)體相同的材料，保證預(yù)制分支連接金具熱循環(huán)溫升值滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1是本發(fā)明一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面進一步闡述本發(fā)明。
[0028]實施例1
[0029]參見圖1所示的鋁合金預(yù)制分支電纜連接體100，其成分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:0.3wt %的鐵，0.15wt %的銅，0.04wt %的娃，0.005wt %的硼，其余為招及不可避免的雜質(zhì)，鋁合金預(yù)制分支電纜連接體呈Y型結(jié)構(gòu)。
[0030]鋁合金預(yù)制分支電纜連接體的制備方法，包括以下步驟:
[0031]I)將鋁錠熔化并進行保溫，首先升溫至700 °C將鋁錠熔化，之后將鋁液在740 °C進行保溫，加入的招錠中招含量大于99.7% ,娃含量為0.04wt%，猛、鈦、f凡、絡(luò)總含量不大于0.01% ；
[0032]2)將鐵、銅、硼作為合金元素依次加入到鋁水中，而Si元素含量為鋁錠本身硅含量，鐵、銅、硼分別以鋁鐵中間合金、鋁銅中間合金、鋁硼中間合金的形式加入，并采用電磁攪拌方式進行充分?jǐn)嚢?，保證鋁合金液成分的均勻性；
[0033]3)待合金元素完全熔融并充分進行攪拌后，加入精煉劑、除渣劑進行精煉、除渣，并將廢渣扒出保溫爐，保溫20分鐘后，取部分鋁合金液，使用光譜儀進行爐前快速成分檢測，保證成分符合工藝要求；
[0034]4)將成分符合要求的鋁合金液出爐，經(jīng)過連續(xù)澆鑄，冷卻成鋁合金板材；
[0035]5)將生產(chǎn)的鋁合金板材經(jīng)過冷乳制成厚度符合要求的鋁合金薄板；
[0036]6)將鋁合金薄板在退火爐中經(jīng)過280°C，5h的退火，得到符合性能要求的鋁合金薄板；
[0037]7)將鋁合金薄板進行分切，使尺寸符合工藝要求；
[0038]8)將分切后的板材經(jīng)過加工成鋁合金預(yù)制分支電纜連接體。
[0039]鋁合金預(yù)制分支電纜，包括連接體和分別連接在連接體兩端的主干電纜和分支電纜，連接體為上述的鋁合金預(yù)制分支電纜連接體100，主干電纜200和分支電纜300均為鋁合金導(dǎo)體電纜。
[0040]實施例2
[0041]參見圖1所示的鋁合金預(yù)制分支電纜連接體100，其成分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:
0.5wt%的鐵，0.22wt%的銅，0.07wt%的硅，0.012wt%的硼，其余為鋁及不可避免的雜質(zhì)，鋁合金預(yù)制分支電纜連接體呈Y型結(jié)構(gòu)。
[0042]鋁合金預(yù)制分支電纜連接體的制備方法，包括以下步驟:
[0043]I)將鋁錠熔化并進行保溫，首先升溫至720 °C將鋁錠熔化，之后將鋁液在750 °C進行保溫，加入的招錠中招含量大于99.7%，娃含量為0.07wt%，猛、鈦、銀、絡(luò)總含量不大于
0.01% ；
[0044]2)將鐵、銅、硼作為合金元素依次加入到鋁水中，而Si元素含量為鋁錠本身硅含量，鐵、銅、硼分別以鋁鐵中間合金、鋁銅中間合金、鋁硼中間合金的形式加入，并采用電磁攪拌方式進行充分?jǐn)嚢瑁ＷC鋁合金液成分的均勻性；
[0045]3)待合金元素完全熔融并充分進行攪拌后，加入精煉劑、除渣劑進行精煉、除渣，并將廢渣扒出保溫爐，保溫20分鐘后，取部分鋁合金液，使用光譜儀進行爐前快速成分檢測，保證成分符合工藝要求；
[0046]4)將成分符合要求的鋁合金液出爐，經(jīng)過連續(xù)澆鑄，冷卻成鋁合金板材；
[0047]5)將生產(chǎn)的鋁合金板材經(jīng)過冷乳制成厚度符合要求的鋁合金薄板；
[0048]6)將鋁合金薄板在退火爐中經(jīng)過300°C，5.5h的退火，得到符合性能要求的鋁合金薄板；
[0049]7)將鋁合金薄板進行分切，使尺寸符合工藝要求；
[0050]8)將分切后的板材經(jīng)過加工成鋁合金預(yù)制分支電纜連接體。
[0051 ]鋁合金預(yù)制分支電纜，包括連接體和分別連接在連接體兩端的主干電纜和分支電纜，連接體為上述的鋁合金預(yù)制分支電纜連接體100，主干電纜200和分支電纜300均為鋁合金導(dǎo)體電纜。
[0052]實施例3
[0053]參見圖1所示的鋁合金預(yù)制分支電纜連接體100，其成分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:
0.8wt %的鐵，0.3wt %的銅，0.Iwt %的娃，0.02wt %的硼，其余為招及不可避免的雜質(zhì)，招合金預(yù)制分支電纜連接體呈Y型結(jié)構(gòu)。
[0054]鋁合金預(yù)制分支電纜連接體的制備方法，包括以下步驟:
[0055]I)將鋁錠熔化并進行保溫，首先升溫至740 °C將鋁錠熔化，之后將鋁液在760 °C進行保溫，加入的招錠中招含量大于99.7%，娃含量為0.1wt %，猛、鈦、銀、絡(luò)總含量不大于
0.01% ；
[0056]2)將鐵、銅、硼作為合金元素依次加入到鋁水中，而Si元素含量為鋁錠本身硅含量，鐵、銅、硼分別以鋁鐵中間合金、鋁銅中間合金、鋁硼中間合金的形式加入，并采用電磁攪拌方式進行充分?jǐn)嚢?，保證鋁合金液成分的均勻性；
[0057]3)待合金元素完全熔融并充分進行攪拌后，加入精煉劑、除渣劑進行精煉、除渣，并將廢渣扒出保溫爐，保溫20分鐘后，取部分鋁合金液，使用光譜儀進行爐前快速成分檢測，保證成分符合工藝要求；
[0058]4)將成分符合要求的鋁合金液出爐，經(jīng)過連續(xù)澆鑄，冷卻成鋁合金板材；
[0059]5)將生產(chǎn)的鋁合金板材經(jīng)過冷乳制成厚度符合要求的鋁合金薄板；
[0060]6)將鋁合金薄板在退火爐中經(jīng)過320°C，6h的退火，得到符合性能要求的鋁合金薄板；
[0061 ] 7)將鋁合金薄板進行分切，使尺寸符合工藝要求；
[0062]8)將分切后的板材經(jīng)過加工成鋁合金預(yù)制分支電纜連接體。
[0063]鋁合金預(yù)制分支電纜，包括連接體和分別連接在連接體兩端的主干電纜和分支電纜，連接體為上述的鋁合金預(yù)制分支電纜連接體100，主干電纜200和分支電纜300均為鋁合金導(dǎo)體電纜。
[0064]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.鋁合金預(yù)制分支電纜連接體，其特征在于，鋁合金預(yù)制分支電纜連接體，的成分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:0.3?0.8wt%的鐵，0.15?0.3wt%的銅，0.04?0.lwt%的硅，0.005?0.02wt %的硼，其余為鋁及不可避免的雜質(zhì)。2.如權(quán)利要求1所述的鋁合金預(yù)制分支電纜連接體，其特征在于，所述鋁合金預(yù)制分支電纜連接體呈Y型結(jié)構(gòu)。3.如權(quán)利要求1或2所述的鋁合金預(yù)制分支電纜連接體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將鋁錠熔化并進行保溫，首先升溫至700?740°C將鋁錠熔化，之后將鋁液在740?760°C進行保溫，加入的鋁錠中鋁含量大于99.7%，硅含量在0.04?0.1wt%之間，錳、鈦、釩、鉻總含量不大于0.01%; 2)將鐵、銅、硼作為合金元素依次加入到鋁水中，而Si元素含量為鋁錠本身硅含量，鐵、銅、硼分別以鋁鐵中間合金、鋁銅中間合金、鋁硼中間合金的形式加入，并采用電磁攪拌方式進行充分?jǐn)嚢?，保證鋁合金液成分的均勻性； 3)待合金元素完全熔融并充分進行攪拌后，加入精煉劑、除渣劑進行精煉、除渣，并將廢渣扒出保溫爐，保溫20分鐘后，取部分鋁合金液，使用光譜儀進行爐前快速成分檢測，保證成分符合工藝要求； 4)將成分符合要求的鋁合金液出爐，經(jīng)過連續(xù)澆鑄，冷卻成鋁合金板材； 5)將生產(chǎn)的鋁合金板材經(jīng)過冷乳制成厚度符合要求的鋁合金薄板； 6)將鋁合金薄板在退火爐中經(jīng)過280?320°C，5?6h的退火，得到符合性能要求的鋁合金薄板； 7)將鋁合金薄板進行分切，使尺寸符合工藝要求； 8)將分切后的板材經(jīng)過加工成鋁合金預(yù)制分支電纜連接體。
【文檔編號】H01R11/00GK106057271SQ201610503751
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】曾婉, 陳善求, 楊磊
【申請人】金杯電工衡陽電纜有限公司