[发明专利]一种高强低损电缆导体材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高强低损电缆导体材料，以质量百分比计，包括以下原料及配比：Ag：1.46～3.77％；W：2.9～4.3％；CuCe：2.8～4.7％；CuCr：5.7～9.6％；CuTi：2.9～4.3％；Cu：余量。本发明还公开了一种高强低损电缆导体材料的制备方法，包括如下步骤：合金熔炼、连铸连轧、压力加工和性能热处理。本发明还公开了一种高强低损电缆导体材料在电缆中的应用。本发明的高强低损电缆导体材料的晶界处形成连续分布的Cu₅₁Ag₁₄Ce₇合金相，晶界周围弥散分布大量Cr₂TiW合金相，使本发明具有高强度、高导电和低损耗等特性。

技术领域

本发明涉及一种高强低损电缆导体材料及其制备方法和应用，属于电力电缆导体材料技术领域。

背景技术

随着20世纪60年代以来，我国铁路电气化的高速发展，铁路运输一再提速，高铁最高时速不断刷新记录，对电气化铁路使用的电力电缆的性能要求越来越高，导体材料要求不仅具有良好的导电性能，还要有高的抗拉性能。我国在电力电缆导体的研发相比国外起步比较晚，研发与制造技术还不成熟。随着输电线程增长，对电力电缆导体材料的强度提出了新的要求，亟需提高当前电力电缆导体材料的强度，以满足长距离输电需求。

此外，在电力传输系统中，电缆作为电能的主要载体被广泛应用。电缆损耗是引起电缆温度升高的主要原因，其造成了不小的经济损失，尤其是结构与敷设条件特殊的海底电缆。另外，绝缘局部故障也会导致电缆局部过热，最终损坏绝缘。在此过程中，电缆导体材料是电力损耗和电缆温度升高的核心部件，提高电缆导体材料的导电性能、降低输电损耗是当前电缆导体行业亟待解决的另一个问题。

综上所述，亟需研究一种高强低损电缆导体材料及其制备方法和应用，以解决长距离电力输送过程中电力电缆强度不够和损耗大的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，本发明提供一种高强低损电缆导体材料，该材料具有高强度、高导电和低损耗等特性。

同时，本发明提供一种高强低损电缆导体材料的制备方法，该法制造的电缆导体材料可解决长距离电力输送过程中电力电缆强度不够和损耗大的问题。

同时，本发明提供一种高强低损电缆导体材料在电缆中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种高强低损电缆导体材料，以质量百分比计，包括以下原料及配比：

Ag：1.46～3.77％ W：2.9～4.3％

CuTi：2.9～4.3％ CuCe：2.8～4.7％

CuCr：5.7～9.6％ Cu：余量。

所述CuCr、CuTi和W的质量比为2:1:1。

一种高强低损电缆导体材料的制备方法，包括如下步骤：

S1.合金熔炼：将原料按照配比，对Cu、Ag和CuCe中间合金进行配料并加热到1580～1620℃进行熔炼，待其充分熔化后按质量比2:1:1加入CuCr、CuTi中间合金和单质W，升温到1960～2010℃进行充分熔炼直至完全熔化，获得熔炼合金液；

S2.连铸连轧：控制浇铸温度为1890～1920℃，拉速为4.1～4.8m/min，将S1熔炼合金液浇铸成合金杆；随后进行连续轧制，经粗轧和精轧机组轧制，期间布置穿水冷却装置，开轧温度控制在1250～1280℃，进精轧温度控制在1080～1130℃，同时保证精轧总减面率≥60％，获得合金线；