本發(fā)明涉及一種鋁合金電纜生產(chǎn)工藝，具體的說是一種建筑工程用阻燃鋁合金電纜生產(chǎn)工藝，屬于鋁合金電纜制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前在我國，電纜的導(dǎo)體絕大部分采用銅和鋁兩種材料。銅導(dǎo)體具有優(yōu)越的導(dǎo)電性、抗腐蝕性、機(jī)械性能，其用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁導(dǎo)體，成為電纜導(dǎo)體的首選材料,但我國銅礦資源儲藏相對短缺，以及價格高昂，對銅芯電纜的發(fā)展產(chǎn)生了一定的抑制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種阻燃鋁合金電纜生產(chǎn)工藝，使得電纜抗蠕變、柔韌性及水平燃燒和耐日光性能大大提高，從而延長電纜的使用壽命，降低安裝成本，減少設(shè)備和電纜的磨損，使安裝工作更輕松。阻燃劑的添加，降低火災(zāi)的危險系數(shù)。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種阻燃鋁合金電纜生產(chǎn)工藝，其特征是：包括如下步驟
（1）熔鑄：首先應(yīng)根據(jù)不同牌號重熔用鋁錠的化學(xué)成分進(jìn)行合金成分計(jì)算，在熔融爐中加入Al-Fe合金錠、Al- Ce合金錠和鋁錠進(jìn)行熔融，得到液態(tài)鋁合金，在熔融過程中同時加入Al-B合金錠對鋁錠中其余微量元素硼化處理，熔融溫度范圍為700~860℃；得到的液態(tài)鋁合金通過流槽流入保溫爐體中進(jìn)行保溫，保溫溫度范圍為800~850℃，保溫時間為30~60min；保溫完成后打開保溫爐出水口，讓液態(tài)鋁合金通過結(jié)晶輪進(jìn)入連鑄連軋機(jī)進(jìn)行軋制，軋制成鋁合金桿，連鑄連軋過程中鑄錠溫度范圍為480~520℃，出桿溫度范圍為200~300℃；制得的鋁合金桿中各個組分及各組分占質(zhì)量的百分比如下：Fe：0.40~1.0%，Si：0.03~0.15%，，Ce：0.001~0.15%，B：0.006~0.007%，雜質(zhì)（總和）：≤0.15%，，余量為Al；
（2）拉絲：使用鋁拉絲機(jī)，對鋁合金桿進(jìn)行拉絲，拉制成鋁合金單線；
（3）絞合：將鋁合金單線絞合制得鋁合金導(dǎo)體；
（4）退火熱處理：將鋁合金導(dǎo)體放入退火箱中，在280~320℃溫度條件下熱處理8~8.5h，然后開啟風(fēng)機(jī)冷卻鋁合金導(dǎo)體持續(xù)4~4.5h取出；
（5）線纜擠塑成型：將鋁合金導(dǎo)體放入擠塑機(jī)上擠包熱固性絕緣材料，制成阻燃鋁合金電纜。
進(jìn)一步的，鋁合金單線的抗拉強(qiáng)度為94~210Mpa，伸長率為1.6~2.0%，電阻率為0.028314~0.028513Ω*mm2/m。
進(jìn)一步的，鋁合金導(dǎo)體抗拉強(qiáng)度為115~132Mpa，伸長率為15~20%，電阻率為≤0.028264Ω*mm2/m。
進(jìn)一步的，雜質(zhì)包括Zn、Mg、Cr、Zr和Cu。
進(jìn)一步的，鋁合金單線出線速度為2.26~3.05米/秒。
進(jìn)一步的，熱固性絕緣材料材料中包括交聯(lián)聚乙烯絕緣與阻燃劑，交聯(lián)聚乙烯絕緣與阻燃劑的質(zhì)量配比為8∶2，在交聯(lián)聚乙烯絕緣與阻燃劑混合物中再加入占總質(zhì)量2~3%的炭黑得到熱固性絕緣材料材料。
進(jìn)一步的，阻燃劑為硅烷交聯(lián)聚乙烯阻燃母粒。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明的鋁合金導(dǎo)體的合金材料與退火處理工藝減少了導(dǎo)體在受熱和壓力下的“蠕變”傾向，相對于純鋁，抗蠕變性能提高300%，避免了由于蠕變引起的松弛問題；鋁合金電纜的導(dǎo)體材料與空氣接觸形成氧化層，能承受多種樣式的腐蝕，因而具有承受惡劣環(huán)境的特性；鋁合金改善了純鋁的抗拉強(qiáng)度，鋁合金電纜可支撐4000米長度的自重，銅電纜只能支撐2750米。這種優(yōu)勢在大跨度的建筑配線時體現(xiàn)得尤為突出。
具體實(shí)施方式
下面本發(fā)明將結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步描述：
本發(fā)明的實(shí)施例一：軋制鋁合金總量為900kg±100kg；
（1）熔鑄：首先應(yīng)根據(jù)不同牌號重熔用鋁錠的化學(xué)成分進(jìn)行合金成分計(jì)算，在熔融爐中加入Fe含量10%的Al-Fe合金錠50kg、Ce含量10%的Al-Ce合金錠2.5kg和99.7%牌號的鋁錠900kg進(jìn)行熔融，得到液態(tài)鋁合金，在熔融過程中同時加入B含量3%的Al-B合金錠2.5kg對鋁錠中其余微量元素硼化處理，熔融溫度為700℃；得到的液態(tài)鋁合金通過流槽流入保溫爐體中進(jìn)行保溫，保溫溫度為800℃，保溫時間為30min；保溫完成后打開保溫爐出水口，讓液態(tài)鋁合金通過結(jié)晶輪進(jìn)入連鑄連軋機(jī)進(jìn)行軋制，軋制成φ9.5mm鋁合金桿，連鑄連軋過程中鑄錠溫度為480℃，出桿溫度范圍為200℃。
鋁合金桿中各個組分及各組分占質(zhì)量的百分比如下：Fe：0.40~1.0%， Si：0.03~0.15%，Ce：0.001~0.15%，B：0.006~0.007%，雜質(zhì)（總和）：≤0.15%，，余量為Al。所述雜質(zhì)為Zn、Mg、Cr、Zr和Cu。
（2）拉絲：使用鋁拉線機(jī)，對φ9.5mm的鋁合金桿進(jìn)行拉絲，拉制成φ2.22mm鋁合金單線，設(shè)備出線速度為2.26米/秒；鋁合金單線的抗拉強(qiáng)度為94~210Mpa，伸長率為1.6~2.0%，電阻率為0.028314~0.028513Ω*mm2/m。
（3）絞合：將7根φ2.22mm鋁合金單線絞合制得鋁合金導(dǎo)體。
（4）退火熱處理：將鋁合金導(dǎo)體放入退火箱中，在280℃溫度條件下熱處理8h，然后開啟風(fēng)機(jī)冷卻鋁合金導(dǎo)體持續(xù)4h取出。鋁合金導(dǎo)體抗拉強(qiáng)度為115~132Mpa，伸長率為15~20%，電阻率為≤0.028264Ω*mm2/m。
（5）線纜擠塑成型：將鋁合金導(dǎo)體放入擠塑機(jī)上擠包熱固性絕緣材料，制成阻燃鋁合金電纜；熱固性絕緣材料材料中交聯(lián)聚乙烯絕緣與阻燃劑的質(zhì)量為800kg和200kg，在交聯(lián)聚乙烯絕緣與阻燃劑混合物中再加入20kg的炭黑。
本發(fā)明的實(shí)施例二：軋制鋁合金總量為：1000kg±100kg；
（1）熔鑄：首先應(yīng)根據(jù)不同牌號重熔用鋁錠的化學(xué)成分進(jìn)行合金成分計(jì)算，在熔融爐中加入Fe含量10%的Al-Fe合金錠50kg、Ce含量10%的Al-Ce合金錠2kg和99.85%牌號的鋁錠1000kg進(jìn)行熔融，得到液態(tài)鋁合金，在熔融過程中同時加入B含量3%的Al-B合金錠2kg對鋁錠中其余微量元素硼化處理，熔融溫度為860℃；得到的液態(tài)鋁合金通過流槽流入保溫爐體中進(jìn)行保溫，保溫溫度為850℃，保溫時間為60min；保溫完成后打開保溫爐出水口，讓液態(tài)鋁合金通過結(jié)晶輪進(jìn)入連鑄連軋機(jī)進(jìn)行軋制，軋制成φ9.5mm鋁合金桿，連鑄連軋過程中鑄錠溫度為520℃，出桿溫度范圍為300℃。
鋁合金桿中各個組分及各組分占質(zhì)量的百分比如下：Fe：0.40~1.0%， Si：0.03~0.15%，，Ce：0.001~0.15%，B：0.006~0.007%，雜質(zhì)（總和）：≤0.15%，，余量為Al。所述雜質(zhì)為Zn、Mg、Cr、Zr和Cu。
（2）拉絲：使用鋁拉線機(jī)，對φ9.5mm的鋁合金桿進(jìn)行拉絲，拉制成φ2.22mm鋁合金單線，設(shè)備出線速度為3.05米/秒；鋁合金單線的抗拉強(qiáng)度為94~210Mpa，伸長率為1.6~2.0%，電阻率為0.028314~0.028513Ω*mm2/m。
（3）絞合：將7根φ2.22mm鋁合金單線絞合制得鋁合金導(dǎo)體。
（4）退火熱處理：將鋁合金導(dǎo)體放入退火箱中，在320℃溫度條件下熱處理8.5h，然后開啟風(fēng)機(jī)冷卻鋁合金導(dǎo)體持續(xù)4.5h取出。鋁合金導(dǎo)體抗拉強(qiáng)度為115~132Mpa，伸長率為15~20%，電阻率為≤0.028264Ω*mm2/m。
（5）線纜擠塑成型：將鋁合金導(dǎo)體放入擠塑機(jī)上擠包熱固性絕緣材料，制成阻燃鋁合金電纜；熱固性絕緣材料材料中交聯(lián)聚乙烯絕緣與阻燃劑的質(zhì)量為800kg和200kg，在交聯(lián)聚乙烯絕緣與阻燃劑混合物中再加入質(zhì)量為30kg的炭黑。
本發(fā)明是以系列鋁合金材料為導(dǎo)體，采用拉絲工藝、退火熱處理和添加阻燃劑等工藝處理的電纜，其具有高性價比及優(yōu)異的綜合性能，與傳統(tǒng)的銅及純鋁作為電纜導(dǎo)體的普通電纜相比，其制造成本可節(jié)約30%，安裝成本可減少20%—30%，且在安全性能、機(jī)械性能、耐腐蝕性能、使用壽命等方面更有優(yōu)勢，阻燃劑的添加，降低了火災(zāi)的危險系數(shù)。其電氣性能與純鋁基本相當(dāng)，達(dá)到61.5%電導(dǎo)率，其抗拉強(qiáng)度與A6型電工圓鋁桿的抗拉強(qiáng)度相近，而其伸長率明顯高于A6型電工圓鋁桿，機(jī)械性能大幅改善，在抗蠕變、柔韌性、耐腐蝕及屈服強(qiáng)度上均接近甚至超越了銅導(dǎo)體。
本發(fā)明的鋁合金導(dǎo)體的合金材料與退火處理工藝減少了導(dǎo)體在受熱和壓力下的“蠕變”傾向，相對于純鋁，抗蠕變性能提高300%，避免了由于蠕變引起的松弛問題；鋁合金電纜的導(dǎo)體材料與空氣接觸形成氧化層，能承受多種樣式的腐蝕，因而具有承受惡劣環(huán)境的特性。鋁合金改善了純鋁的抗拉強(qiáng)度，鋁合金電纜可支撐4000米長度的自重，銅電纜只能支撐2750米。這種優(yōu)勢在大跨度的建筑配線時體現(xiàn)得尤為突出。