[发明专利]一种汽车电线用铝合金导体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车电线用铝合金导体及其制备方法。

背景技术

全球气温升高和大气污染受到各国关注，工业发达国家对于汽车燃油品质和排放量规定愈发苛刻，节能减排及汽车轻量化的开发变得十分迫切。为了减少汽车废气排放量和降低燃油耗，降低汽车重量成为首选手段。其中，汽车电线轻量化就是一种较好的解决办法。目前，汽车车辆电线导体基本采用的是铜导体电线，但是铜导体电线在相同截面情况下重量较重，而且我国铜资源较缺乏。

目前有中国专利申请公布号CN101923908A(申请公布日2010.12.22)公开了一种汽车线用铝合金导体及其制造方法，但是该专利的组分配比不合理，需要添加镁元素，性能也受影响。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种汽车电线用铝合金导体，本发明的目的之二在于提供一种汽车电线用铝合金导体的制备方法，汽车电线用铝合金导体相对于传统的铜导体电线来说，在相同截面情况下重量有近60％的减少，而在保证与铜导体电线载流量相同的条件下，电线重量有近40％的减少。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种汽车电线用铝合金导体，其特征在于，铝合金导体的质量百分数配比为：0.3～0.8wt％的铁，0.15～0.3wt％的铜，0.04～0.1wt％的硅，0.005～0.02wt％的硼，其余为铝及不可避免的杂质。

一种汽车电线用铝合金导体的制备方法，包括以下步骤：

1)将铝锭熔化并进行保温，首先升温至700～740℃将铝锭熔化，之后将铝液在740～760℃进行保温，加入的铝锭中铝含量大于99.7％，硅含量在0.04～0.1wt％之间，锰、钛、钒、铬总含量不大于0.01％；

2)将铁、铜、硼，硅作为合金元素依次加入到铝水中，而硅元素含量为铝锭本身硅含量，铁、铜、硼分别以铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝硼中间合金的形式加入，并采用电磁搅拌方式进行充分搅拌，保证铝合金液成分的均匀性；

3)待合金元素完全熔融并充分进行搅拌后，加入精炼剂、除渣剂进行精炼、除渣，并将废渣扒出保温炉，保温20分钟后，取部分铝合金液，使用光谱仪进行炉前快速成分检测，保证成分符合工艺要求；

4)将成分符合要求的铝合金液出炉，经过连续浇铸，浇铸温度680～710℃，冷却成铝合金锭，冷却后的铝合金锭入轧温度控制在480～520℃；

5)将连续生产的铝合金锭经过连续轧制成直径为9.5mm铝合金杆，收杆温度控制在250～320℃；

6)将铝合金杆经过拉丝成铝合金单线，并通过绞合成铝合金绞线，之后在退火炉中经过300～340℃，6～12h的退火，得到汽车电线用铝合金导体。

本发明无需添加镁元素，合金的断裂伸长率与导电率增高，抗拉强度也满足性能要求。

本发明在合金中加入的铁，主要起到强化铝合金强度的作用，加入一定含量的铁，可以起到固溶强化效果。由于铁对铝的电导率的影响较小，所以为了防止电导率大幅下降，又进行强度的提高，所以采用铁作为主要的合金元素。由于加入大量的铁容易恶化合金的加工性能，所以加入铁的含量控制在0.3～0.8wt％。

本发明在合金中加入少量的铜，主要是因为铜在铝基体中起固溶强化作用，CuAl₂有明显的时效强化效果，加入铜，可以减少铁的加入量，从而改善合金的加工性能。但是由于铜对铝合金的电导率有较明显的恶化作用，所以加入铜的含量需控制在一定范围。

为了提高铝合金的加工性能，本发明加入了一定量的硼元素，硼主要在铝基体中起到细化铸造组织和焊缝组织的作用，减少合金的开裂倾向，提高铝合金的力学性能。

本发明将多根单丝经过绞合后，将导体线芯在退火炉中进行300～340℃，8～12h的退火，选择该温度范围与退火时间，可以有效消除合金组织内应力，进一步提高合金导电率与柔韧性。

由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：经过设计的铝合金导体，抗拉强度在110MPa以上，电导率在58％IACS以上，断裂伸长率在12％以上，在保证导体本身加工性能优良的情况下，保证铝合金绞合线芯的强度与电阻达到汽车电线的使用要求，而且无需添加镁元素。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。

实施例一

一种汽车线用铝合金导体，所述铝合金导体的质量百分数配比为：