本发明专利技术公开了一种煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Mg-Ag铝合金，铝合金的各成份及重量百分比分别为：Fe含量为0.2～1.1％；Cu含量为0.01～0.4％；Mg含量为0.01～0.4％；Ag含量为0.001～0.1％；Si含量为0～0.1％；B含量为0～0.2％；其余为Al和杂质，其中铝合金电阻率不大于0.028264Ω·mm2/m，断裂伸长率不低于10％，且90度疲劳弯折次数大于或等于30次，将上述铝合金材料通过熔炼、铸造、轧制工艺得到铝合金杆，再经拉制、束绞、软化而成铝合金线芯，再将线芯经过挤包绝缘、成缆、挤包护套或铠装制成铝合金电缆，制得铝合金电缆具有高强度、高导电率、弯曲性能良好等特性，能满足煤矿领域中对电缆性能的要求。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Mg-Ag铝合金，铝合金的各成份及重量百分比分别为：Fe含量为0.2～1.1％；Cu含量为0.01～0.4％；Mg含量为0.01～0.4％；Ag含量为0.001～0.1％；Si含量为0～0.1％；B含量为0～0.2％；其余为Al和杂质，其中铝合金电阻率不大于0.028264Ω·mm2/m，断裂伸长率不低于10％，且90度疲劳弯折次数大于或等于30次，将上述铝合金材料通过熔炼、铸造、轧制工艺得到铝合金杆，再经拉制、束绞、软化而成铝合金线芯，再将线芯经过挤包绝缘、成缆、挤包护套或铠装制成铝合金电缆，制得铝合金电缆具有高强度、高导电率、弯曲性能良好等特性，能满足煤矿领域中对电缆性能的要求。【专利说明】煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Mg-Ag铝合金及铝合金电缆及制备 方法
本专利技术涉及煤矿电缆
，具体涉及一种煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Mg-Ag系铝 合金及铝合金电缆。
技术介绍
煤矿用电缆由于使用的环境复杂、工作条件恶劣、且移动频繁，使用寿命不长，瓦 斯积聚的区域又十分危险，因此不仅对电缆本身安全性要求很高，而且对频繁移动场合用 电缆的耐磨性、抗外界拉力性能要求很高。因此，煤矿用电缆属于电缆行业中技术含量较高 的产品。 普通的电缆采用铜芯导线，随着对铜资源的过度开采，铜资源日益紧张，且濒临匮 乏，因此需要使用其他材料的导线代替铜芯导线，才能满足市场的需求。金属材料中，铝具 有导电效果好、质轻、价格低廉等特性，且近年来，出于环保意识的加强，强烈需要减轻重量 以提高机械燃料利用率，因此，以铝芯电缆代替铜芯电缆已是大势所趋。现有技术中，已研 制出铝芯电缆，然而普通铝芯电缆存在机械性能和抗腐蚀性能较差等缺陷，不具备满足煤 矿用电缆频繁移动的良好的弯曲性能；且根据煤矿用电缆的恶劣环境，对电缆导体的导电 率和机械强度有较高的要求，而现有普通的铝芯电缆的导电率和机械强度性能不能满足煤 矿用电缆的要求。因此，开发出一种能满足煤矿业中使用要求的铝合金电缆具有十分广阔 的市场前景。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Mg-Ag铝合金及铝 合金电缆，该铝合金具有高强度、高导电率、弯曲性能良好等特性，由该铝合金制成的铝合 金电缆能满足煤矿领域中对电缆性能的要求。 本专利技术的技术方案是： -种煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Mg-Ag铝合金，各组成成份及重量百分比分别为： Fe 含量为 0· 2 ?I. 1 % ; Cu 含量为 0· 01 ?0· 4% ; Mg 含量为 0· 01 ?0· 4% ; Ag 含量为 0· 001 ?0· 1% ; Si 含量为 0 ?0.1%; B 含量为 0 ?0.2%; 其余为Al和杂质， 其中铝合金电阻率不大于0.028264Ω .mmVm,断裂伸长率不低于10%，且90度 疲劳弯折次数大于或等于30次。 进一步地,所述错合金中还包括稀土元素,所述稀土元素的含量占错合金重量的 0· 1-0. 3%。 进一步地,所述稀土元素包括Ce、La,所述Ce和La的重量占稀土元素总重量的至 少 50%。 进一步地，所述铝合金在温度120°C、压应力120MPa条件下、1?100小时的平均 蠕变速度为小于或等于IX KT2 (% /h)。 一种煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Mg-Ag铝合金电缆的制作方法，铝合金电缆的加工工 艺包括如下步骤： a、通过对熔融上述铝合金进行铸造得到铸造材料：按比例加入本专利技术中提到的铝 合金成分，在700°C或以上温度条件下进行熔炼工艺，然后在680°C或以下温度条件下进行 铸造，得到铸锭； b、将步骤a得到的铸锭在460-550°C范围内固溶处理2-6h，然后在20-KKTC的冷 却水中快速淬火； c、将步骤b得到的铸锭在150-250°C范围内时效处理6-10h，再升温至300°C以上 乳制成合金杆； d、在300°C或以下温度条件下，将步骤c轧制成的合金杆进行拉制处理，使截面积 缩小至步骤c中合金杆截面积的50-60%，得到铝合金线； e、在形成铝合金核的温度条件下，将步骤d得到的铝合金线再次进行拉制处理， 使截面积缩小至步骤d中铝合金线截面积的70-100%，得到铝合金导体单丝； f、将若干根步骤e得到的铝合金导体单丝绞合，在230-320°C条件下进行第一次 热处理3-6h，然后在300-400°C条件下将再次热处理8-14h，得到铝合金的线芯； g、将步骤f得到的线芯经过挤包绝缘、成缆、挤包护套或铠装制成铝合金电缆。 一种煤矿电缆用Al-Fe-Cu-Mg-Ag铝合金电缆，由上述铝合金制成该铝合金电缆 的线芯，且该铝合金电缆包括由动力线芯、监视线芯、控制线芯三种线芯绞合而成的缆芯， 线芯之间设有填芯层，缆芯外设置有外护套层。 进一步地，所述线芯由数量为10?2000根，直径为0. 2mm?0. 5mm单丝束绞而成， 所述单丝由所述铝合金制成。 进一步地，所述缆芯包括三根呈品字型排列的动力线芯，且三根动力线芯外侧设 有两根控制线芯和一根监视线芯，所述动力线芯、控制线芯、监视线芯外侧由内到外分别依 次包裹有隔离层、绝缘层。 进一步地，所述绝缘层和外护套层采用聚氯乙烯、交联聚乙烯、聚氯乙烯-丁腈聚 合物、聚酰胺、氟化乙丙烯、氯化聚乙烯或聚丙烯中的至少一种。 进一步地，所述铝合金电缆在9000次抗弯曲试验后不短路、不断路，且在90°C长 期运行情况下，载流量不低于相同截面铜电缆的80 %。 进一步地，所述铝合金电缆适用于额定电压8. 7/10kV及以下等级的煤矿用移动 类橡套软电缆。 本专利技术铝合金及铝合金电缆有以下优点： 1、本专利技术提供的煤矿用铝合金，对铝合金的元素进行优化，从而改善该铝合金的 性能。本专利技术提供的煤矿用铝合金，选用Al-Fe-Cu-Mg-Ag系列，通过加入Fe元素，可以改 善合金的机械强度和拉伸性能，Fe还能明显提高高温抗蠕变性能，以及提高合金的抗疲劳 性能；铜是重要的合金元素，有一定的固溶强化效果，此外时效析出的CuAl2有着明显的时 效强化效果，Cu的加入可以提高合金的强度以及高温蠕变性能，并能改善抗疲劳性能；在 铝合金中加入少量的Mg细化铸造组织，形成MgSi强化相提高再结晶温度和改变时效行为， 使制品的再结晶晶粒得以细化，强度、韧性得以提高，塑性、耐蚀性得到改善，提高铝合金的 屈服强度及延伸率，避免铝合金产品的再加工，提高生产效率，降低生产成本。Ag的加入可 以促进时效过度相的形成，改善合金时效硬化特性，使合金力学性能得到较大提高，同时还 可显著改性合金的抗疲劳弯曲性能、耐热和耐酸碱腐蚀性，能承受严格的工作要求，虽然Ag 的加入会使导电率小幅减小，但同时微量Ag即能改善电缆多方面性能，从而提高矿用电缆 的使用寿命，如果在银中加入稀土元素，性能就更加优良。 本专利技术提供的煤矿用铝合金，本专利技术对Si的含量作了限定，是因为过多的Si会导 致拉伸性能降低，影响到电缆的加工性能，并且可能会降低导体的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种煤矿电缆用Al‑Fe‑Cu‑Mg‑Ag铝合金，其特征在于，铝合金的各成份及重量百分比分别为：Fe含量为0.2～1.1％；Cu含量为0.01～0.4％；Mg含量为0.01～0.4％；Ag含量为0.001～0.1％；Si含量为0～0.1％；B含量为0～0.2％；其余为Al和杂质，其中铝合金电阻率不大于0.028264Ω·mm2/m，断裂伸长率不低于10％，且90度疲劳弯折次数大于或等于30次。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林泽民，
申请(专利权)人：林泽民，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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