Al-Fe-Mn-RE铝合金电缆铜铝过渡端子及其制备方法技术

Al-Fe-Mn-RE铝合金电缆铜铝过渡端子，属于铜铝过渡端子的技术领域，包括与电缆导体连接的铝合金连接管、与铝合金连接管另一端连接的铜鼻子，在铝合金连接管与铜鼻子之间设置有铜铝过渡件，所述铜铝过渡件为柱状实心结构的铝合金。本发明专利技术还提供了制备该Al-Fe-Mn-RE铝合金电缆铜铝过渡端子的制备方法，本制备方法简单、易操作，制备的铜铝过渡端子电气性、机械性、抗蠕变性能优异，在温度不断变化的情况下，也具有可靠地连接性，具有优异的热稳定性和导电性，从铝合金电缆到连接管到铜鼻子的过渡平稳、温和。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铜铝过渡端子的
，涉及铝合金电缆用铜铝过渡端子，具体涉及Al-Fe-Mn-RE铝合金电缆铜铝过渡端子及其制备方法。本发明的铜铝过渡端子电气性、机械性、抗蠕变性能优异，质量可靠，不存在安全隐患。
技术介绍
随着我国经济建设的高速发展，各行业对电力的需求持续增加，电线电缆行业的市场空间巨大。但在电线电缆产品结构中占主要成分的铜、铝导体本身存在着难以克服的缺点,因而需要设计制造铜铝过渡端子。现有的铜铝过渡端子主要由铜鼻子和普通的铝连接管组成，其铜鼻子主要采用电工铜，连接管多采用普通铝材，如1350牌铝材，该普通铜铝过渡端子用于铝合金电缆存在以下缺陷：1、普通铝材长期在温度不断变化的作用下易发生蠕变，使其结构尺寸产生不可逆变化。2、圆柱形连接管用于低压电力电缆异形导体(如扇形、瓦型、半圆型)，由于二者形状相差太大，在接头时即使采取整形措施，也难以保证把导体做到圆整的外形，导致导体外表面和连接管内壁之间空隙不均匀，给电缆长期稳定运行带来隐患。3、电缆在使用安全性上主要是受制于端子连接稳定性，目前铝合金电缆主要使用的是铜铝过渡端子，铜鼻子材质为电工铜，连接管为纯铝并不是铝合金材料，这就导致了铝端子与铝合金导体压接后，在使用过程中存在安全隐患，同时铝导体的机械强度偏低，焊接性能差，接触电阻大，在工程项目中推广应用受到限制。4、现有的铜铝过渡端子是铝连接管与铜鼻子的直接焊接成一体结构，由于铝与铜的电阻率、载流能力的不同，由铝直接过渡到铜会引起电气现象，铜铝结合面断裂、易造成触电等危害，这种现有的铜铝过渡端子由铝合金电缆过渡到铝再过渡到铜，强制性、硬转接的过渡方式，存在严重的质量问题和安全隐患。5、目前市场上使用铜铝端子的生产工艺，普遍采用将铜、铝棒先焊接后冲压成型工艺，而铜棒在冲压成接近90°平面时，焊缝处铜截面向受冲压方向拉伸倾斜变形，再由于铝比铜的延展性好，故导致焊缝边上的铝同样往受冲压方向拉伸，使整个焊缝倾斜变形，导致铝截面周边的分子晶体结构变异，出现裂纹、松散等现象，影响整个焊接面的牢固度(DTL类型产品属于直接对焊缝冲压，焊缝影响更为严重)，而铜铝焊接面的牢固度又是整个连接器最为关键的所在。使用焊接不牢固、虚焊及焊接面分子晶体结构受影响的铜铝连接器时，易出现铜铝结合面断裂和电化腐蚀等现象，导致电力中断、触电及发生火灾事故。还有的采用铝合金材质的连接管和铜鼻子，该种设计虽然在一定程度上对电力的输出有改善作用，但是该种过渡方式依然存在在结合面电阻增大，易发生短路、过烧和截面断裂的问题，在铜铝过渡区发生电化学反应和瓶颈效应。因而，为铝合金电缆产业的进一步发展，研究并解决铜铝过渡端子的技术方案是目前迫切需要解决的。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中铜铝过渡端子因其电气性、机械性、抗蠕变性能力差，导致铝合金电缆在实际应用连接中存在着极大的质量问题和安全隐患的问题，提供了一种Al-Fe-Mn-RE铝合金电缆铜铝过渡端子及其制备方法。本专利技术的铜铝过渡端子电气性、机械性、抗蠕变性能优异，在温度不断变化的情况下，也具有可靠地连接性，具有优异的热稳定性和导电性，从铝合金电缆到连接管到铜鼻子的过渡平稳、温和。本专利技术为实现其目的采用的技术方案是：Al-Fe-Mn-RE铝合金电缆铜铝过渡端子，包括与电缆导体连接的铝合金连接管、与铝合金连接管另一端连接的铜鼻子，在铝合金连接管与铜鼻子之间设置有铜铝过渡件，所述铜铝过渡件为柱状实心结构的铝合金，所述的铜铝过渡件按重量百分比包含：Fe0.2-0.6％、Cu0.5-1.4％、Mg0.03-0.4％、Mn0.05-0.5％、Sc0.01-0.03％、Sn0.001-0.003％、RE0.1-0.6％、V0.01-0.05％、Zr0.005-0.008％、Sr0.001-0.003％、Ni0.01-0.02％、Zn0.001-0.002％、余量为铝。该铜铝过渡件化学成分及比例的控制，改善了铜铝过渡区热膨胀系数，提高了抗过载能力，实现了铝合金连接管电流向铜鼻子的平稳过渡。所述的铜铝过渡件按重量百分比包含：Fe0.3-0.5％、Cu0.8-1.2％、Mg0.1-0.3％、Mn0.1-0.4％、Sc0.015-0.025％、Sn0.0015-0.0025％、RE0.2-0.4％、V0.02-0.04％、Zr0.006-0.007％、Sr0.0015-0.0025％、Ni0.012-0.018％、Zn0.0013-0.0017％、余量为铝。所述的铜铝过渡件按重量百分比包含：Fe0.4％、Cu1.0％、Mg0.2％、Mn0.2％、Sc0.02％、Sn0.002％、RE0.5％、V0.03％、Zr0.006％、Sr0.002％、Ni0.015％、Zn0.0015％、余量为铝。所述的铜铝过渡件的直径小于铝合金连接管的直径，该设计主要由于铜铝过渡件的长度小于铝合金连接管的长度，为了保证铝合金连接管的电流向铜铝过渡件的平稳过渡，应保证传输电阻的稳定性，缓慢的降低电阻，故而专利技术人将铜铝过渡件的直径设计的比铝合金连接管的直径小，进一步优选的，铜铝过渡件的长度为铝合金连接管长度的1/4-1/3，铜铝过渡件的直径为铝合金连接管直径的1/3-1/2。铝合金连接管的材质成分与所连接的电缆导体的材质成分相同，该设计使得铝合金连接管与电缆导体的过渡自然平稳，不会造成电流的跳级或大幅度的波动，降低了传输电阻，避免了经过多种媒介质导致的发热现象。所述铝合金连接管按重量百分比包含：Fe0.3-1.7％、Cu0.01-0.4％、Mg0.01-0.2％、Mn0.01-0.08％、Sc0.02-0.06％、Sn0.002-0.005％、RE0.1-0.6％、V0.02-0.08％、Zr0.003-0.005％、余量为铝。本铝合金连接管可以适用于所有的铝合金电缆，本铝合金连接管无需考虑铝合金电缆的化学成分，通过控制本铝合金连接管各元素的比例，可以有效避免由于媒介质不同导致的发热现象，同样可以实现电缆导体和铝合金连接管的自然、平稳过渡，不会造成电流跳级和大幅度波动。所述铝合金连接管为堵油型结构。所述的铜鼻子的材质为T1纯铜或T2纯铜。所述的铜鼻子为L型，包括与断路器连接的底板和与底板连接的连接柱，连接柱的另一端与铜铝过渡件连接。优选的，连接柱的直径与铜铝过渡件的直径相同。一种制备Al-Fe-Mn-RE铝合金电缆铜铝过渡端子本文档来自技高网...

【技术保护点】
Al‑Fe‑Mn‑RE铝合金电缆铜铝过渡端子，包括与电缆导体连接的铝合金连接管(1)、与铝合金连接管(1)另一端连接的铜鼻子(2)，其特征在于：在铝合金连接管(1)与铜鼻子(2)之间设置有铜铝过渡件(3)，所述铜铝过渡件(3)为柱状实心结构的铝合金，所述的铜铝过渡件(3)按重量百分比包含：Fe 0.2‑0.6％、Cu 0.5‑1.4％、Mg 0.03‑0.4％、Mn 0.05‑0.5％、Sc0.01‑0.03％、Sn0.001‑0.003％、RE0.1‑0.6％、V0.01‑0.05％、Zr 0.005‑0.008％、Sr 0.001‑0.003％、Ni 0.01‑0.02％、Zn 0.001‑0.002％、余量为铝。

【技术特征摘要】
1.Al-Fe-Mn-RE铝合金电缆铜铝过渡端子，包括与电缆导体连接的铝
合金连接管(1)、与铝合金连接管(1)另一端连接的铜鼻子(2)，其特征
在于：在铝合金连接管(1)与铜鼻子(2)之间设置有铜铝过渡件(3)，
所述铜铝过渡件(3)为柱状实心结构的铝合金，所述的铜铝过渡件(3)
按重量百分比包含：Fe0.2-0.6％、Cu0.5-1.4％、Mg0.03-0.4％、Mn0.05-0.5％、
Sc0.01-0.03％、Sn0.001-0.003％、RE0.1-0.6％、V0.01-0.05％、Zr0.005-0.008％、
Sr0.001-0.003％、Ni0.01-0.02％、Zn0.001-0.002％、余量为铝。
2.根据权利要求1所述的Al-Fe-Mn-RE铝合金电缆铜铝过渡端子，其
特征在于：所述的铜铝过渡件(3)按重量百分比包含：Fe0.3-0.5％、Cu
0.8-1.2％、Mg0.1-0.3％、Mn0.1-0.4％、Sc0.015-0.025％、Sn0.0015-0.0025％、
RE0.2-0.4％、V0.02-0.04％、Zr0.006-0.007％、Sr0.0015-0.0025％、Ni
0.012-0.018％、Zn0.0013-0.0017％、余量为铝。
3.根据权利要求1所述的Al-Fe-Mn-RE铝合金电缆铜铝过渡端子，其
特征在于：所述的铜铝过渡件(3)按重量百分比包含：Fe0.4％、Cu1.0％、
Mg0.2％、Mn0.2％、Sc0.02％、Sn0.002％、RE0.5％、V0.03％、Zr0.006％、
Sr0.002％、Ni0.015％、Zn0.0015％、余量为铝。
4.根据权利要求1所述的Al-Fe-Mn-REE铝合金电缆铜铝过渡端子，
其特征在于：所述的铜铝过渡件(3)的直径小于铝合金连接管(1)的直
径。
5.根据权利要求1所述的Al-Fe-Mn-RE铝合金电缆铜铝过渡端子，其
特征在于：铝合金连接管(1)的材质成分与所连接的电缆导体的材质成分
相同。
6.根据权利要求1所述的Al-Fe-Mn-RE铝合金电缆铜铝过渡端子，其

\t特征在于：所述铝合金连接管(1)按重量百分比包含：Fe0.3-1.7％、Cu
0.01-0.4％、Mg0.01-0.2％、Mn0.01-0.08％、Sc0.02-0.06％、Sn0.002-0.005％、
RE0.1-0.6％、...

【专利技术属性】
技术研发人员：于贵良，赵岩，张晓欢，
申请(专利权)人：河北欣意电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13