Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子及其制備方法
【專利摘要】Al?Fe?Be?RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，屬于銅鋁過渡端子的技術(shù)領(lǐng)域，包括與電纜導(dǎo)體連接的鋁合金連接管、與鋁合金連接管另一端連接的銅鼻子，在鋁合金連接管與銅鼻子之間設(shè)置有銅鋁過渡件，所述銅鋁過渡件為柱狀實(shí)心結(jié)構(gòu)的鋁合金。本發(fā)明還提供了制備該Al?Fe?Be?RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子的制備方法，本制備方法簡單、易操作，制備的銅鋁過渡端子電氣性、機(jī)械性、抗蠕變性能優(yōu)異，在溫度不斷變化的情況下，也具有可靠地連接性，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和導(dǎo)電性，從鋁合金電纜到連接管到銅鼻子的過渡平穩(wěn)、溫和。
【專利說明】
A1-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于銅鋁過渡端子的技術(shù)領(lǐng)域，涉及鋁合金電纜用銅鋁過渡端子，具體涉及一種Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子及其制備方法。本發(fā)明的銅鋁過渡端子電氣性、機(jī)械性、抗蠕變性能優(yōu)異，質(zhì)量可靠，不存在安全隱患。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，各行業(yè)對(duì)電力的需求持續(xù)增加，電線電纜行業(yè)的市場空間巨大。但在電線電纜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中占主要成分的銅、鋁導(dǎo)體本身存在著難以克服的缺點(diǎn)，因而需要設(shè)計(jì)制造銅鋁過渡端子。
[0003]現(xiàn)有的銅鋁過渡端子主要由銅鼻子和普通的鋁連接管組成，其銅鼻子主要采用電工銅，連接管多采用普通鋁材，如1350牌鋁材，該普通銅鋁過渡端子用于鋁合金電纜存在以下缺陷:1、普通鋁材長期在溫度不斷變化的作用下易發(fā)生蠕變，使其結(jié)構(gòu)尺寸產(chǎn)生不可逆變化。2、圓柱形連接管用于低壓電力電纜異形導(dǎo)體(如扇形、瓦型、半圓型)，由于二者形狀相差太大，在接頭時(shí)即使采取整形措施，也難以保證把導(dǎo)體做到圓整的外形，導(dǎo)致導(dǎo)體外表面和連接管內(nèi)壁之間空隙不均勻，給電纜長期穩(wěn)定運(yùn)行帶來隱患。3、電纜在使用安全性上主要是受制于端子連接穩(wěn)定性，目前鋁合金電纜主要使用的是銅鋁過渡端子，銅鼻子材質(zhì)為電工銅，連接管為純鋁并不是鋁合金材料，這就導(dǎo)致了鋁端子與鋁合金導(dǎo)體壓接后，在使用過程中存在安全隱患，同時(shí)鋁導(dǎo)體的機(jī)械強(qiáng)度偏低，焊接性能差，接觸電阻大，在工程項(xiàng)目中推廣應(yīng)用受到限制。4、現(xiàn)有的銅鋁過渡端子是鋁連接管與銅鼻子的直接焊接成一體結(jié)構(gòu)，由于鋁與銅的電阻率、載流能力的不同，由鋁直接過渡到銅會(huì)引起電氣現(xiàn)象，銅鋁結(jié)合面斷裂、易造成觸電等危害，這種現(xiàn)有的銅鋁過渡端子由鋁合金電纜過渡到鋁再過渡到銅，強(qiáng)制性、硬轉(zhuǎn)接的過渡方式，存在嚴(yán)重的質(zhì)量問題和安全隱患。5、目前市場上使用銅鋁端子的生產(chǎn)工藝，普遍采用將銅、鋁棒先焊接后沖壓成型工藝，而銅棒在沖壓成接近90°平面時(shí)，焊縫處銅截面向受沖壓方向拉伸傾斜變形，再由于鋁比銅的延展性好，故導(dǎo)致焊縫邊上的鋁同樣往受沖壓方向拉伸，使整個(gè)焊縫傾斜變形，導(dǎo)致鋁截面周邊的分子晶體結(jié)構(gòu)變異，出現(xiàn)裂紋、松散等現(xiàn)象，影響整個(gè)焊接面的牢固度(DTL類型產(chǎn)品屬于直接對(duì)焊縫沖壓，焊縫影響更為嚴(yán)重)，而銅鋁焊接面的牢固度又是整個(gè)連接器最為關(guān)鍵的所在。使用焊接不牢固、虛焊及焊接面分子晶體結(jié)構(gòu)受影響的銅鋁連接器時(shí)，易出現(xiàn)銅鋁結(jié)合面斷裂和電化腐蝕等現(xiàn)象，導(dǎo)致電力中斷、觸電及發(fā)生火災(zāi)事故。
[0004]還有的采用鋁合金材質(zhì)的連接管和銅鼻子，該種設(shè)計(jì)雖然在一定程度上對(duì)電力的輸出有改善作用，但是該種過渡方式依然存在在結(jié)合面電阻增大，易發(fā)生短路、過燒和截面斷裂的問題，在銅鋁過渡區(qū)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)和瓶頸效應(yīng)。因而，為鋁合金電纜產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，研究并解決銅鋁過渡端子的技術(shù)方案是目前迫切需要解決的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中銅鋁過渡端子因其電氣性、機(jī)械性、抗蠕變性能力差，導(dǎo)致鋁合金電纜在實(shí)際應(yīng)用連接中存在著極大的質(zhì)量問題和安全隱患的問題，提供了一種Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子及其制備方法。本發(fā)明的銅鋁過渡端子電氣性、機(jī)械性、抗蠕變性能優(yōu)異，在溫度不斷變化的情況下，也具有可靠地連接性，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和導(dǎo)電性，從鋁合金電纜到連接管到銅鼻子的過渡平穩(wěn)、溫和。
[0006]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其目的采用的技術(shù)方案是:
[0007]Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，包括與電纜導(dǎo)體連接的鋁合金連接管、與鋁合金連接管另一端連接的銅鼻子，在鋁合金連接管與銅鼻子之間設(shè)置有銅鋁過渡件，所述銅鋁過渡件為柱狀實(shí)心結(jié)構(gòu)的鋁合金，所述的銅鋁過渡件按重量百分比包含:Fe 0.08-1.6%、Cu 0.4-1.2%、Mg 0.08-0.3%、Co 0.05_0.3%、Be 0.03-0.2%、Ti 0.05_0.2%、Ba0.01-0.2% ,Ir 0.1-0.3%^RE0.1-0.6%^Cr 0.001-0.003% ^Bi 0.0001-0.0005%、Sb0.001-0.002% ^As 0.001-0.002%、Ni 0.001-0.002%、余量為鋁。該銅鋁過渡件化學(xué)成分及比例的控制，改善了銅鋁過渡區(qū)熱膨脹系數(shù)，提高了抗過載能力，實(shí)現(xiàn)了鋁合金連接管電流向銅鼻子的平穩(wěn)過渡。
[0008]所述的銅鋁過渡件按重量百分比包含:Fe 0.8-1.1%,Cu 0.6-0.9%,Mg 0.1-0.2% ^Co 0.1-0.2% ^Be 0.08-0.15 %、Ti 0.08-0.16% ^Ba 0.07-0.14% ,Ir 0.15-0.25%、RE 0.2-0.4% ^Cr 0.0015-0.0025%、Bi 0.0002-0.0004%、Sb 0.0013-0.0018%、As 0.0012-0.0016%^Ni 0.0014-0.0018%、余量為鋁。
[0009]所述的銅鋁過渡件按重量百分比包含:Fe 1.0% ,Cu 0.8% ,Mg 0.15%,Co
0.15%、Be 0.1%、Ti 0.12%、Ba 0.1% ^Zr 0.2%、RE 0.5%、Cr 0.002%、Bi 0.0003%、Sb 0.0015%、As 0.0015%、Ni 0.0016%、余量為鋁。
[0010]所述的銅鋁過渡件的直徑小于鋁合金連接管的直徑，該設(shè)計(jì)主要由于銅鋁過渡件的長度小于鋁合金連接管的長度，為了保證鋁合金連接管的電流向銅鋁過渡件的平穩(wěn)過渡，應(yīng)保證傳輸電阻的穩(wěn)定性，緩慢的降低電阻，故而發(fā)明人將銅鋁過渡件的直徑設(shè)計(jì)的比鋁合金連接管的直徑小，進(jìn)一步優(yōu)選的，銅鋁過渡件的長度為鋁合金連接管長度的1/4-1/3，銅鋁過渡件的直徑為鋁合金連接管直徑的1/3-1/2。
[0011]鋁合金連接管的材質(zhì)成分與所連接的電纜導(dǎo)體的材質(zhì)成分相同，該設(shè)計(jì)使得鋁合金連接管與電纜導(dǎo)體的過渡自然平穩(wěn)，不會(huì)造成電流的跳級(jí)或大幅度的波動(dòng)，降低了傳輸電阻，避免了經(jīng)過多種媒介質(zhì)導(dǎo)致的發(fā)熱現(xiàn)象。
[0012]所述鋁合金連接管按重量百分比包含:Fe 0.1-1.8%,Cu 0.01-0.6%,Mg 0.01-
0.5% ^Co 0.08-0.45%、Be 0.05-0.3% ^Ti 0.15-0.26 %、Ba 0.05-0.28 %、Zr 0.25-
0.33%、RE0.1-0.6%、Cr 0.003-0.005%、余量為鋁。本鋁合金連接管可以適用于所有的鋁合金電纜，本鋁合金連接管無需考慮鋁合金電纜的化學(xué)成分，通過控制本鋁合金連接管各元素的比例，可以有效避免由于媒介質(zhì)不同導(dǎo)致的發(fā)熱現(xiàn)象，同樣可以實(shí)現(xiàn)電纜導(dǎo)體和鋁合金連接管的自然、平穩(wěn)過渡，不會(huì)造成電流跳級(jí)和大幅度波動(dòng)。
[0013]所述鋁合金連接管為堵油型結(jié)構(gòu)。
[0014]所述的銅鼻子的材質(zhì)為Tl純銅或T2純銅。
[0015]所述的銅鼻子為L型，包括與斷路器連接的底板和與底板連接的連接柱，連接柱的另一端與銅鋁過渡件連接。優(yōu)選的，連接柱的直徑與銅鋁過渡件的直徑相同。
[0016]一種制備Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子的方法，包括以下步驟:
[0017]A、半成品的鑄造:取鋁合金連接管的原料成分，熔融后澆鑄成型，得到鋁合金連接管半成品，取銅鋁過渡件的原料成分，熔融后澆鑄成型，得到銅鋁過渡件半成品；
[0018]B、銅鼻子的鑄造:取TI純銅或T2純銅，熔融后澆鑄成型，得到銅鼻子；
[0019]C、優(yōu)化處理:將步驟A得到的半成品依次經(jīng)過均勻化處理、間歇式退火處理、時(shí)效處理，得到鋁合金連接管、銅鋁過渡件；
[0020]D、銅鋁過渡端子的制備:采用摩擦焊接工藝將鋁合金連接管、銅鋁過渡件、銅鼻子焊接成一體結(jié)構(gòu)，得到銅鋁過渡端子。
[0021 ]步驟C中，優(yōu)化處理具體操作包括:
[0022]C1、鋁合金連接管半成品的優(yōu)化處理:將鋁合金連接管半成品置于460-560°C溫度下，均勻化處理7-20h;然后將均勻化處理后的鋁合金連接管半成品進(jìn)行間歇性退火處理，于290-360°C溫度下，保溫3-9h后降溫，溫度降至160-210°C后保溫l_5h，冷卻；然后將經(jīng)過間歇性退火處理的鋁合金連接管半成品于電場強(qiáng)度為5-15KV/cm的均勻電場中進(jìn)行時(shí)效處理，控制時(shí)效處理的溫度為260-330°C，時(shí)效處理的時(shí)間為6-22h;
[0023]C2、銅鋁過渡件半成品的優(yōu)化處理:將銅鋁過渡件半成品置于470-
[0024]540°C溫度下，均勻化處理14_24h;然后將均勻化處理后的銅鋁過渡件半成品進(jìn)行間歇性退火處理，于310-340°C溫度下，保溫l_5h后降溫，溫度降至180-200°C后保溫2-3h，冷卻;然后將經(jīng)過間歇性退火處理的銅鋁過渡件半成品于電場強(qiáng)度為5-15KV/cm的均勻電場中進(jìn)行時(shí)效處理，控制時(shí)效處理的溫度為210-280 0C，時(shí)效處理的時(shí)間為9-16h。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在銅鋁過渡端子上設(shè)計(jì)了銅鋁過渡件，當(dāng)由鋁合金連接管過渡到銅鼻子時(shí)，由于增設(shè)了銅鋁過渡件，使得鋁合金連接管與銅鼻子之間的過渡更平穩(wěn)，抗蠕變性增強(qiáng)，電力輸出更穩(wěn)定，同時(shí)由于銅鋁過渡件的增設(shè)，提高了過流能力，消除了輸電過程中銅鋁過渡區(qū)傳輸?shù)钠款i效應(yīng)，解決了銅鋁過渡件存在的結(jié)構(gòu)性問題，提高了連接的可靠性、降低了傳輸電阻、減少發(fā)熱損耗、延長電力設(shè)施的壽命。且本發(fā)明的銅鋁過渡端子在實(shí)際應(yīng)用中極為靈活方便，具有廣泛的適應(yīng)性。
[0026]本發(fā)明的制備方法簡單、易操作，制備的銅鋁過渡端子成品率高、穩(wěn)定性好，質(zhì)量可靠。本制備方法的關(guān)鍵在于對(duì)鋁合金連接管半成品和銅鋁過渡件半成品的優(yōu)化處理，通過優(yōu)化處理解決了鋁合金澆鑄凝固時(shí)的枝晶偏析狀況，消除了在晶界和晶內(nèi)各組元分布不均勻的現(xiàn)象。通過均勻化處理促進(jìn)了合金中共晶相溶解，使合金化學(xué)成分分布趨于均勻，組織達(dá)到會(huì)接近平衡狀態(tài)，改善合金中所成相的形狀和分布，提高合金的塑性，并提高合金元素(除鋁以外的其他元素)在基體(鋁)中的固溶度從而提高合金的強(qiáng)度，最終改善合金的加工性能和最終使用性能;本發(fā)明中均勻化處理的時(shí)間和溫度是發(fā)明熱經(jīng)過長期的創(chuàng)造性研究總結(jié)得到的，在該均勻化處理時(shí)間和溫度的情況下，實(shí)現(xiàn)了合金元素的擴(kuò)散，枝晶偏析消除，從晶界至晶內(nèi)的分布趨于平穩(wěn)，晶界上的殘留相也基本溶解。通過間歇式退火處理，降低了變形抗力，避免了過熱、過燒現(xiàn)象，提高了鋁合金的耐蝕性能，防止層狀組織的生成，減弱成分間的各項(xiàng)異性，進(jìn)一步提高鋁合金的強(qiáng)度和塑性，消除了機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的損傷，優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)，恢復(fù)線材的電性能，優(yōu)化機(jī)械性能，使材料的拉伸性能、柔韌性能和抗疲勞性能保持較好的匹配；由于鋁合金連接管半成品和銅鋁過渡件半成品中含有Cr、Ti元素，經(jīng)過間歇式退火處理，在本發(fā)明給出的退火條件下，形成Al7Cr、Al3Ti金屬間化合物，他們可以穩(wěn)定位錯(cuò)、亞晶界等亞結(jié)構(gòu)，大幅提高了位錯(cuò)滑移所需的切應(yīng)力，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，有利于實(shí)現(xiàn)高溫形變熱處理，可促進(jìn)時(shí)效過程中第二相分布均勻，為銅鋁合金端子在應(yīng)用過程中溫度變化下可穩(wěn)定作用提供保障。再將退火處理后的鋁合金在均勻電場中進(jìn)行時(shí)效處理，通過時(shí)效處理可以使整個(gè)材料的性能達(dá)到均勻分布，各項(xiàng)性能綜合指標(biāo)達(dá)到倶佳的匹配；由于銅元素的存在，在時(shí)效處理的過程中，可以強(qiáng)化銅與鋁形成的Θ相的固溶強(qiáng)化作用和彌散強(qiáng)化作用，提高了鋁合金的拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，進(jìn)一步改善了鋁合金的機(jī)械性能。
[0027]本發(fā)明鋁合金連接管和銅鋁過渡件中各合金元素的性能分析如下:
[0028]本發(fā)明以鋁為基，添加了微量的鐵，鋁能與鐵形成Al3Fe,析出的Al3Fe彌散粒子抑制了合金的蠕變變形，部分Fe還與RE形成AlFeRE化合物析出，析出相AlFeRE能增強(qiáng)合金的抗疲勞性能和高溫運(yùn)行的耐熱性能，且稀土化合物析出相還能提高屈服極限強(qiáng)度；添加的銅元素與鋁形成Θ相，而Θ相起固溶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化作用，提高了鋁合金的拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度;稀土元素作為表面活性元素，可集中分布在晶界上，降低相與相之間的拉力，從而使晶粒細(xì)化。鋇在合金中與招反應(yīng)形成A；UBa、Al2Ba3、AlBa2等金屬化合物，能夠強(qiáng)化招合金的高溫性能，增強(qiáng)鋁合金的耐熱性能和抗疲勞性能。鈹在合金中形成α、β彌散性高溫強(qiáng)化相，可防止合金元素的氧化、燒損和吸氣，提高合金的冶煉質(zhì)量及表面氧化膜的致密度。鈹還能使雜質(zhì)鐵由針狀變?yōu)閳F(tuán)粒狀，可防止?jié)茶T時(shí)砂型鑄件與模型反沖。由于鈹對(duì)氧和氮有高度親和力，所以它在熔體脫氣時(shí)是高效的，從而能夠得到表面光潔度較好，強(qiáng)度較高，以及延展性得到改善的優(yōu)質(zhì)鑄件。另一方面，合金中加入鈹能使脆性的鐵金屬間晶體由大的針狀形和層狀形轉(zhuǎn)變成小的等軸晶體，改善合金的強(qiáng)度和延展性，并能夠允許鋁合金中有較高的鐵含量。鈹能改善鋁合金的流動(dòng)性，使熔體的流動(dòng)性增加，并能提高鋁合金中抗拉強(qiáng)度和屈服極限。在鋁合金中添加有高活性元素鈷，鈷與鋁反應(yīng)生成A1Co、A13C02、A1C02等多種彌散性高溫強(qiáng)化相;鈷與鐵共存時(shí)在枝晶間形成Al4(CoFe)等復(fù)雜的強(qiáng)化相，阻礙位錯(cuò)、阻止晶?；疲行岣吡撕辖鹗覝睾透邷叵碌目蛊诤涂谷渥冃阅埽瑥亩岣咪X合金的耐熱性。鉻在合金中形成細(xì)小的彌散強(qiáng)化相，達(dá)到高溫強(qiáng)化作用，提高合金在高溫運(yùn)行下的熱穩(wěn)定性。稀土元素作為表面活性元素，可集中分布在晶界上，降低相與相之間的拉力，從而使晶粒細(xì)化。本發(fā)明通過對(duì)合金元素的選擇及含量的控制，有利于鋁合金綜合性能的提高，從而保證了電纜導(dǎo)體向鋁合金連接管和銅鋁過渡件的平穩(wěn)過渡。Zr的加入，改善了鋁合金材料的力學(xué)和焊接性能，保證了鋁合金材料的高載荷和輕質(zhì)化優(yōu)點(diǎn)；鋯和稀土元素的同時(shí)加入提高了鋁合金腐蝕電位，降低了腐蝕電流密度，明顯減小了鋁合金的腐蝕速率，使合金的耐蝕性能得到顯著提高。As的加入，通過砷、鐵、銅多元合金化成分設(shè)計(jì)在保證鋁合金導(dǎo)體高導(dǎo)電性的同時(shí)大幅度提高導(dǎo)體柔韌度，本發(fā)明采用砷元素能將鐵、銅等元素優(yōu)先結(jié)合形成化合物質(zhì)點(diǎn)彌散分布，產(chǎn)生良好的第二相強(qiáng)化，促進(jìn)鋁合金表現(xiàn)出高柔韌度。
[0029]本發(fā)明中通過控制Cr-T1-RE的用量比例，將其加入到鋁合金中，能夠顯著細(xì)化晶粒、抑制再結(jié)晶，使多邊化組織的穩(wěn)定性上升，并使鋁合金晶內(nèi)和晶界沉淀相更加細(xì)小、均勻，有利于減小晶界與晶內(nèi)的電極電位差，使腐蝕均勻，降低晶界腐蝕傾向，從而提高銅鋁過渡端子的耐腐蝕性能，在保持鋁合金優(yōu)良導(dǎo)電性的同時(shí)，顯著提高了銅鋁過渡端子的強(qiáng)度抗蝕性能及焊接性能。
[°03°] 在招基中添加了 Fe、Mg、Co、Ba元素，能顯著降低焊接裂紋傾向性，結(jié)合Cr-T1-RE能有效抑制熱影響區(qū)的再結(jié)晶，由基體的亞晶組織直接過渡到焊縫的鑄態(tài)區(qū)，使本應(yīng)具有再結(jié)晶組織的焊縫過渡區(qū)或熱影響區(qū)不具有再結(jié)晶組織，鋁合金中添加Fe、Mg、Co、Ba元素之后，在基體中析出大量細(xì)小、彌散分布、與基體共格的粒子，共格粒子具有較高的熱穩(wěn)定性，在合金的熱影響區(qū)中仍然存在，而熱影響區(qū)是焊接接頭的薄弱部位，因此F e、Mg、Co、Ba能顯著降低鋁合金的熱裂縫敏感性，提高銅鋁過渡端子的可焊性與焊縫強(qiáng)度以及其抗應(yīng)力腐蝕性。
[0031]在鋁基中添加銅、鎳、鈷，大大提高了銅鋁之間的擴(kuò)散互溶，有效阻止銅鋁之間形成的脆性相，使鋁合金與銅端面摩擦焊接時(shí)冶金結(jié)合，從而改善銅鋁過渡端子的綜合性能。在鋁基中同時(shí)加入Be，可顯著提高鋁合金的抗腐蝕性，進(jìn)一步改善銅鋁過渡端子的綜合性會(huì)K。
[0032]在銅鋁過渡件的化學(xué)成分中還添加了扮、513^8、祖，這些元素的加入，保證電流從鋁合金連接管向銅鼻子的平穩(wěn)過渡，其中鎳與銅能無限固溶，在鋁合金中添加鎳，端子銅頭的Cu向鋁部分的Ni擴(kuò)散互溶，同時(shí)鋁部分所含的Ni向銅頭一側(cè)中的Cu擴(kuò)散互溶，進(jìn)一步有效阻止鋁銅之間形成脆性相，大大提高了鋁銅互溶，使鋁合金與銅端面在摩擦焊時(shí)冶金結(jié)合，從而改善接頭的綜合性能，在本發(fā)明中鋁合金中添加0.001-0.002%的鎳，還能在鋁表面形成一層一定厚度的致密腐蝕保護(hù)膜，減緩?fù)饨鐚?duì)其的腐蝕，進(jìn)一步增加其抗腐蝕性能。鉍為穩(wěn)定的金屬，在空氣中穩(wěn)定，銻在室溫下的空氣中是穩(wěn)定的，但加熱時(shí)能與氧氣反應(yīng)生成三氧化二銻，防止形成電池效應(yīng)，避免合金表面產(chǎn)生電氣化腐蝕，防止銅、鋁過渡連接處的接觸電阻增大發(fā)熱氧化，甚至斷裂，進(jìn)一步保證銅鋁過渡端子在溫度變化時(shí)的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0033I圖1是實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖2是圖1的A-A向剖視圖
[0035]圖3是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖4是圖3的A-A向剖視圖。
[0037I圖5是實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖6是圖5的A-A向剖視圖。
[0039]附圖中，I代表鋁合金連接管，2代表銅鼻子，3代表銅鋁過渡件，4代表底板，5代表連接柱。
【具體實(shí)施方式】
[0040]本發(fā)明主要從以下方面對(duì)銅鋁過渡端子進(jìn)行創(chuàng)造性改進(jìn):1、改善環(huán)境污染(電化學(xué)效應(yīng))，從而提高銅鋁過渡端子的壽命，銅鋁兩種金屬的接觸面與空氣中的水分、二氧化碳和其他雜質(zhì)的作用下易形成電解液，產(chǎn)生電池效應(yīng)，產(chǎn)生電化腐蝕，造成銅、鋁過渡連接處的電阻增大發(fā)熱氧化，甚至斷裂;2、結(jié)合部位電流承載能力的提高，保證工作的穩(wěn)定性；
3、加工工藝的改進(jìn)，保證銅鋁過渡端子的質(zhì)量;4、銅鋁過渡端子結(jié)構(gòu)的改變(銅鋁過渡件的設(shè)計(jì))，提高了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免了斷裂損壞現(xiàn)象的發(fā)生下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0041 ] 實(shí)施例1
[0042]如圖1-2所示，一種Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，包括與電纜導(dǎo)體連接的鋁合金連接管1、與鋁合金連接管I另一端連接的銅鼻子2，所述鋁合金連接管I為堵油型結(jié)構(gòu)，內(nèi)置導(dǎo)電膏體，鋁合金連接管I設(shè)置有內(nèi)連接孔，電纜導(dǎo)體插入內(nèi)連接孔中，所述的內(nèi)連接孔截面形狀為圓形、扇形、瓦形、半圓形或與電纜截面相對(duì)應(yīng)的形狀，所述的銅鼻子2為L型，包括與斷路器連接的底板4和與底板4連接的連接柱5，連接柱5的另一端與銅鋁過渡件3連接，連接柱5與底板4呈100-120°夾角設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)是由于銅鋁過渡端子通過長時(shí)間的導(dǎo)線牽引力以及自然等環(huán)境因素的影響，焊接面將承受彎曲內(nèi)力，為了進(jìn)一步提高承壓能力，避免銅鋁過渡區(qū)焊縫因外力壓迫而造成斷裂，在鋁合金連接管I與銅鼻子2之間設(shè)置有銅鋁過渡件3，所述銅鋁過渡件3為柱狀實(shí)心結(jié)構(gòu)的鋁合金，銅鋁過渡件的直徑小于鋁合金連接管的直徑。
[0043]所述的銅鋁過渡件按重量百分比包含:Fe 1.0% ,Cu 0.8% ,Mg 0.15%,Co
0.15%、Be 0.1%、Ti 0.12%、Ba 0.1% ^Zr 0.2%、RE 0.5%、Cr 0.002%、Bi 0.0003%、Sb 0.0015%、As 0.0015%、Ni 0.0016%、余量為鋁。
[0044]鋁合金連接管的材質(zhì)成分與所連接的電纜導(dǎo)體的材質(zhì)成分相同。
[0045]所述的銅鼻子的材質(zhì)為T2純銅。
[0046]將上述實(shí)施例的銅鋁過渡端子進(jìn)行1000次熱循環(huán)測試、端子與電纜導(dǎo)體的拉力測試、100小時(shí)抗壓蠕變性能測試，經(jīng)檢測性能遠(yuǎn)高于GB/T9327-2008和IEC61238-1:2003的標(biāo)準(zhǔn)，具體檢測參數(shù)如下:
[0047]鋁合金連接管的IACS與鋁合金電纜導(dǎo)體相同。
[0048]銅鋁過渡件:導(dǎo)電率彡65%IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡130MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230°C，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率彡93%，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.25g/m2.hr，20°C電阻率(Ω ?臟2/111):平均值彡0.027491。
[0049]實(shí)施例2
[0050]如圖3-4所示，一種Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，包括與電纜導(dǎo)體連接的鋁合金連接管1、與鋁合金連接管I另一端連接的銅鼻子2，所述鋁合金連接管I為堵油型結(jié)構(gòu)，內(nèi)置導(dǎo)電膏體，鋁合金連接管I設(shè)置有內(nèi)連接孔，電纜導(dǎo)體插入內(nèi)連接孔中，所述的內(nèi)連接孔截面形狀為圓形、扇形、瓦形、半圓形或與電纜截面相對(duì)應(yīng)的形狀，所述的銅鼻子2為L型，包括與斷路器連接的底板4和與底板4連接的連接柱5，連接柱5的另一端與銅鋁過渡件3連接，連接柱5與底板4呈90°夾角設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)夾角太小，不利于接線鼻子I的固定，夾角太大，連接處接觸面積小，容易斷裂，為了進(jìn)一步提高承壓能力，避免銅鋁過渡區(qū)焊縫因外力壓迫而造成斷裂，在鋁合金連接管I與銅鼻子2之間設(shè)置有銅鋁過渡件3，所述銅鋁過渡件3為柱狀實(shí)心結(jié)構(gòu)的鋁合金，銅鋁過渡件的直徑小于鋁合金連接管的直徑，連接柱5的直徑大于銅鋁過渡件3的直徑。所述的銅鼻子的材質(zhì)為T2純銅。
[0051]所述的銅鋁過渡件按重量百分比包含:Fe 0.08% ,Cu0.4% ,Mg 0.08%,Co
0.05%、Be 0.03%、Ti 0.05%、Ba 0.01%、Zr 0.I %、RE0.I %、Cr 0.001%、Bi 0.0001%、Sb 0.001% ^As 0.001%、Ni 0.001%、余量為鋁。
[0052]所述鋁合金連接管按重量百分比包含:Fe 0.1% ,Cu 0.01% ,Mg 0.01% ,Co
0.08%、Be 0.05%、Ti 0.15%、Ba 0.05%、Zr 0.25%、RE0.I %、Cr 0.003%、余量為鋁。
[0053]將上述實(shí)施例的銅鋁過渡端子進(jìn)行1000次熱循環(huán)測試、端子與電纜導(dǎo)體的拉力測試、100小時(shí)抗壓蠕變性能測試，經(jīng)檢測性能遠(yuǎn)高于GB/T9327-2008和IEC61238-1:2003的標(biāo)準(zhǔn)，具體檢測參數(shù)如下:
[0054]鋁合金連接管:導(dǎo)電率彡63% IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡120MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230 V，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率彡93 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.31g/m2.hr，20°C電阻率(Ω ?臟2/111):平均值彡0.027552。
[0055]銅鋁過渡件:銅鋁過渡件:導(dǎo)電率彡65% IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率^30%,抗拉強(qiáng)度彡130MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230°C，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率彡93 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.28g/m2.hr，20°C電阻率(Ω.臟2/111):平均值彡0.027182。
[0056]實(shí)施例3
[0057]如圖5-6所示，一種Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，包括與電纜導(dǎo)體連接的鋁合金連接管1、與鋁合金連接管I另一端連接的銅鼻子2，所述鋁合金連接管I為堵油型結(jié)構(gòu)，內(nèi)置導(dǎo)電膏體，鋁合金連接管I設(shè)置有內(nèi)連接孔，電纜導(dǎo)體插入內(nèi)連接孔中，所述的內(nèi)連接孔截面形狀為圓形、扇形、瓦形、半圓形或與電纜截面相對(duì)應(yīng)的形狀，所述的銅鼻子2為L型，包括與斷路器連接的底板4和與底板4連接的連接柱5，連接柱5的另一端與銅鋁過渡件3連接，連接柱5與底板4呈90°夾角設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)夾角太小，不利于接線鼻子I的固定，夾角太大，連接處接觸面積小，容易斷裂，為了進(jìn)一步提高承壓能力，避免銅鋁過渡區(qū)焊縫因外力壓迫而造成斷裂，在鋁合金連接管I與銅鼻子2之間設(shè)置有銅鋁過渡件3，所述銅鋁過渡件3為柱狀實(shí)心結(jié)構(gòu)的鋁合金，銅鋁過渡件的直徑小于鋁合金連接管的直徑，連接柱5的直徑等于銅鋁過渡件3的直徑。所述的銅鼻子的材質(zhì)為T2純銅。
[0058]所述的銅鋁過渡件按重量百分比包含:Fe 1.6%,Cu 1.2%,Mg 0.3%,Co 0.3%,Be 0.2% ^Ti 0.2% ^Ba 0.2% ^Zr 0.3 % ^ RE 0.6% ^Cr 0.003% ^Bi 0.0005% ^Sb0.002%、As 0.002%、Ni 0.002%、余量為鋁。
[0059]所述鋁合金連接管按重量百分比包含:Fe 1.8% ,Cu 0.6% ,Mg 0.5% ,Co0.45%、Be 0.3%、Ti 0.26%、Ba 0.28%、Zr 0.33%、RE 0.6%、Cr 0.005%、余量為鋁。
[0060]將上述實(shí)施例的銅鋁過渡端子進(jìn)行1000次熱循環(huán)測試、端子與電纜導(dǎo)體的拉力測試、100小時(shí)抗壓蠕變性能測試，經(jīng)檢測性能遠(yuǎn)高于GB/T9327-2008和IEC61238-1:2003的標(biāo)準(zhǔn)，具體檢測參數(shù)如下:
[0061 ] 鋁合金連接管:導(dǎo)電率彡64% IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡31 %，抗拉強(qiáng)度彡130MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡250 V，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到96 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.29g/m2.hr，20°C電阻率(Ω.臟2/111):平均值彡0.027457。
[0062]銅鋁過渡件:導(dǎo)電率彡67%IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡150MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230 V，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到95 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.26g/m2.hr，20°C電阻率(Ω ?臟2/111):平均值彡0.026653。
[0063]實(shí)施例4
[0064]一種Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，包括與電纜導(dǎo)體連接的鋁合金連接管1、與鋁合金連接管I另一端連接的銅鼻子2，所述鋁合金連接管I為堵油型結(jié)構(gòu)，內(nèi)置導(dǎo)電膏體，鋁合金連接管I設(shè)置有內(nèi)連接孔，電纜導(dǎo)體插入內(nèi)連接孔中，所述的內(nèi)連接孔截面形狀為圓形、扇形、瓦形、半圓形或與電纜截面相對(duì)應(yīng)的形狀，所述的銅鼻子2為L型，包括與斷路器連接的底板4和與底板4連接的連接柱5，連接柱5的另一端與銅鋁過渡件3連接，連接柱5與底板4呈100-120°夾角設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)主要是由于銅鋁過渡端子通過長時(shí)間的導(dǎo)線牽引力以及自然等環(huán)境因素的影響，焊接面將承受彎曲內(nèi)力，為了進(jìn)一步提高承壓能力，避免銅鋁過渡區(qū)焊縫因外力壓迫而造成斷裂，在鋁合金連接管I與銅鼻子2之間設(shè)置有銅鋁過渡件3，所述銅鋁過渡件3為柱狀實(shí)心結(jié)構(gòu)的鋁合金，銅鋁過渡件的直徑小于鋁合金連接管的直徑。
[0065]所述的銅鋁過渡件按重量百分比包含:Fe 0.2%,Cu 0.5%,Mg 0.1%,Co 0.1%,Be 0.05% ^Ti 0.08%、Ba 0.03% ^Zr 0.2% ^RE OA0AXr 0.002% ^Bi 0.0004% ^Sb0.002%、As 0.002%、Ni 0.001%、余量為鋁。
[0066]所述鋁合金連接管按重量百分比包含:Fe 0.2% ,Cu 0.08% ,Mg 0.05% ,Co0.09%、Be 0.08%、Ti 0.16%、Ba 0.08%、Zr 0.25%、RE 0.5%、Cr 0.004%、余量為鋁。
[0067]所述的銅鼻子的材質(zhì)為T2純銅。
[0068]將上述實(shí)施例的銅鋁過渡端子進(jìn)行1000次熱循環(huán)測試、端子與電纜導(dǎo)體的拉力測試、100小時(shí)抗壓蠕變性能測試，經(jīng)檢測性能遠(yuǎn)高于GB/T9327-2008和IEC61238-1:2003的標(biāo)準(zhǔn)，具體檢測參數(shù)如下:
[0069]鋁合金連接管:導(dǎo)電率彡64% IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡HOMPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡240 V，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到93 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.28g/m2.hr，20°C電阻率(Ω.臟2/111):平均值彡0.027589。
[0070]銅鋁過渡件:導(dǎo)電率彡68%IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡35%，抗拉強(qiáng)度彡150MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡270 V，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到95 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.23g/m2.hr，20°C電阻率(Ω ?臟2/111):平均值彡0.026056。
[0071]實(shí)施例5
[0072]一種Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，包括與電纜導(dǎo)體連接的鋁合金連接管1、與鋁合金連接管I另一端連接的銅鼻子2，所述鋁合金連接管I為堵油型結(jié)構(gòu)，內(nèi)置導(dǎo)電膏體，鋁合金連接管I設(shè)置有內(nèi)連接孔，電纜導(dǎo)體插入內(nèi)連接孔中，所述的內(nèi)連接孔截面形狀為圓形、扇形、瓦形、半圓形或與電纜截面相對(duì)應(yīng)的形狀，所述的銅鼻子2為L型，包括與斷路器連接的底板4和與底板4連接的連接柱5，連接柱5的另一端與銅鋁過渡件3連接，連接柱5與底板4呈90°夾角設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)夾角太小，不利于接線鼻子I的固定，夾角太大，連接處接觸面積小，容易斷裂，為了進(jìn)一步提高承壓能力，避免銅鋁過渡區(qū)焊縫因外力壓迫而造成斷裂，在鋁合金連接管I與銅鼻子2之間設(shè)置有銅鋁過渡件3，所述銅鋁過渡件3為柱狀實(shí)心結(jié)構(gòu)的鋁合金，銅鋁過渡件的直徑小于鋁合金連接管的直徑，連接柱5的直徑大于銅鋁過渡件3的直徑。所述的銅鼻子的材質(zhì)為T2純銅。
[0073]所述的銅鋁過渡件按重量百分比包含:Fe 0.4% ,Cu 0.6% ,Mg 0.13%,Co0.25%、Be 0.08%、Ti 0.1% ^Ba 0.05%、Zr 0.3%、RE 0.5%、Cr 0.003%、Bi 0.0003%、Sb 0.002%、As 0.002%、Ni 0.0015%、余量為鋁。
[0074]所述鋁合金連接管按重量百分比包含:Fe 0.4% ,Cu 0.2% ,Mg 0.1 % ,Co0.12%、Be 0.12%、Ti 0.17%、Ba 0.1% ^Zr 0.25%、RE 0.4%,Cr 0.005%、余量為鋁。
[0075]將上述實(shí)施例的銅鋁過渡端子進(jìn)行1000次熱循環(huán)測試、端子與電纜導(dǎo)體的拉力測試、100小時(shí)抗壓蠕變性能測試，經(jīng)檢測性能遠(yuǎn)高于GB/T9327-2008和IEC61238-1:2003的標(biāo)準(zhǔn)，具體檢測參數(shù)如下:
[0076]鋁合金連接管:導(dǎo)電率彡63% IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡120MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡210°C，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到93%，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.27g/m2.hr，20°C電阻率(Ω.臟2/111):平均值彡0.027679。
[0077]銅鋁過渡件:導(dǎo)電率彡66%IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡150MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230 V，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到95 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.25g/m2.hr，20°C電阻率(Ω ?臟2/111):平均值彡0.026832。
[0078]實(shí)施例6
[0079]一種Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，包括與電纜導(dǎo)體連接的鋁合金連接管1、與鋁合金連接管I另一端連接的銅鼻子2，所述鋁合金連接管I為堵油型結(jié)構(gòu)，內(nèi)置導(dǎo)電膏體，鋁合金連接管I設(shè)置有內(nèi)連接孔，電纜導(dǎo)體插入內(nèi)連接孔中，所述的內(nèi)連接孔截面形狀為圓形、扇形、瓦形、半圓形或與電纜截面相對(duì)應(yīng)的形狀，所述的銅鼻子2為L型，包括與斷路器連接的底板4和與底板4連接的連接柱5，連接柱5的另一端與銅鋁過渡件3連接，連接柱5與底板4呈90°夾角設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)夾角太小，不利于接線鼻子I的固定，夾角太大，連接處接觸面積小，容易斷裂，為了進(jìn)一步提高承壓能力，避免銅鋁過渡區(qū)焊縫因外力壓迫而造成斷裂，在鋁合金連接管I與銅鼻子2之間設(shè)置有銅鋁過渡件3，所述銅鋁過渡件3為柱狀實(shí)心結(jié)構(gòu)的鋁合金，銅鋁過渡件的直徑小于鋁合金連接管的直徑，連接柱5的直徑等于銅鋁過渡件3的直徑。所述的銅鼻子的材質(zhì)為T2純銅。
[0080]所述的銅鋁過渡件按重量百分比包含:Fe 0.6% ,Cu 0.7% ,Mg 0.15%,Co0.23%、Be 0.1%、Ti 0.13%、Ba 0.08%、Zr 0.2%、RE 0.3%、Cr 0.002%、Bi 0.0002%、Sb 0.001% ^As 0.001%、Ni 0.002%、余量為鋁。
[0081]所述鋁合金連接管按重量百分比包含:Fe 0.6% ,Cu 0.25% ,Mg 0.15% ,Co0.1%、Be 0.14%、Ti 0.18%、Ba 0.06%、Zr 0.26%、RE 0.3%、Cr 0.004%、余量為鋁。
[0082]將上述實(shí)施例的銅鋁過渡端子進(jìn)行1000次熱循環(huán)測試、端子與電纜導(dǎo)體的拉力測試、100小時(shí)抗壓蠕變性能測試，經(jīng)檢測性能遠(yuǎn)高于GB/T9327-2008和IEC61238-1:2003的標(biāo)準(zhǔn)，具體檢測參數(shù)如下:
[0083]鋁合金連接管:導(dǎo)電率彡65% IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡120MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230 V，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到93 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.27g/m2.hr，20°C電阻率(Ω.臟2/111):平均值彡0.027793。
[0084]銅鋁過渡件:導(dǎo)電率彡67%IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡150MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230 V，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到95 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.25g/m2.hr，20°C電阻率(Ω ?臟2/111):平均值彡0.026568。
[0085]實(shí)施例7
[0086]一種Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，包括與電纜導(dǎo)體連接的鋁合金連接管1、與鋁合金連接管I另一端連接的銅鼻子2，所述鋁合金連接管I為堵油型結(jié)構(gòu)，內(nèi)置導(dǎo)電膏體，鋁合金連接管I設(shè)置有內(nèi)連接孔，電纜導(dǎo)體插入內(nèi)連接孔中，所述的內(nèi)連接孔截面形狀為圓形、扇形、瓦形、半圓形或與電纜截面相對(duì)應(yīng)的形狀，所述的銅鼻子2為L型，包括與斷路器連接的底板4和與底板4連接的連接柱5，連接柱5的另一端與銅鋁過渡件3連接，連接柱5與底板4呈100-120°夾角設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)主要是由于銅鋁過渡端子通過長時(shí)間的導(dǎo)線牽引力以及自然等環(huán)境因素的影響，焊接面將承受彎曲內(nèi)力，為了進(jìn)一步提高承壓能力，避免銅鋁過渡區(qū)焊縫因外力壓迫而造成斷裂，在鋁合金連接管I與銅鼻子2之間設(shè)置有銅鋁過渡件3，所述銅鋁過渡件3為柱狀實(shí)心結(jié)構(gòu)的鋁合金，銅鋁過渡件的直徑小于鋁合金連接管的直徑。
[0087]所述的銅鋁過渡件按重量百分比包含:Fe 0.8% ,Cu 0.8% ,Mg 0.17%,Co0.2%、Be 0.13%、Ti 0.15%、Ba 0.1% ^Zr 0.1% ^RE 0.2%,Cr 0.001%、Bi 0.0001%、Sb 0.002%、As 0.002%、Ni 0.001%、余量為鋁。
[0088]所述鋁合金連接管按重量百分比包含:Fe 0.9% ,Cu 0.35% ,Mg 0.25% ,Co0.2%、Be 0.18%、Ti 0.2%、Ba 0.09%、Zr 0.28%、RE 0.1% ^Cr 0.004%、余量為鋁。
[0089]所述的銅鼻子的材質(zhì)為T2純銅。
[0090]將上述實(shí)施例的銅鋁過渡端子進(jìn)行1000次熱循環(huán)測試、端子與電纜導(dǎo)體的拉力測試、100小時(shí)抗壓蠕變性能測試，經(jīng)檢測性能遠(yuǎn)高于GB/T9327-2008和IEC61238-1:2003的標(biāo)準(zhǔn)，具體檢測參數(shù)如下:
[0091]鋁合金連接管:導(dǎo)電率彡65% IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡120MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230 V，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到93 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.27g/m2.hr，20°C電阻率(Ω.臟2/111):平均值彡0.027356。
[0092]銅鋁過渡件:導(dǎo)電率彡67%IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡150MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230°C，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到91%，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.26g/m2.hr，20°C電阻率(Ω ?臟2/111):平均值彡0.026895。
[0093]實(shí)施例8
[0094]一種Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，包括與電纜導(dǎo)體連接的鋁合金連接管1、與鋁合金連接管I另一端連接的銅鼻子2，所述鋁合金連接管I為堵油型結(jié)構(gòu)，內(nèi)置導(dǎo)電膏體，鋁合金連接管I設(shè)置有內(nèi)連接孔，電纜導(dǎo)體插入內(nèi)連接孔中，所述的內(nèi)連接孔截面形狀為圓形、扇形、瓦形、半圓形或與電纜截面相對(duì)應(yīng)的形狀，所述的銅鼻子2為L型，包括與斷路器連接的底板4和與底板4連接的連接柱5，連接柱5的另一端與銅鋁過渡件3連接，連接柱5與底板4呈90°夾角設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)夾角太小，不利于接線鼻子I的固定，夾角太大，連接處接觸面積小，容易斷裂，為了進(jìn)一步提高承壓能力，避免銅鋁過渡區(qū)焊縫因外力壓迫而造成斷裂，在鋁合金連接管I與銅鼻子2之間設(shè)置有銅鋁過渡件3，所述銅鋁過渡件3為柱狀實(shí)心結(jié)構(gòu)的鋁合金，銅鋁過渡件的直徑小于鋁合金連接管的直徑，連接柱5的直徑大于銅鋁過渡件3的直徑。所述的銅鼻子的材質(zhì)為T2純銅。
[0095]所述的銅鋁過渡件按重量百分比包含:Fe 1.0% ,Cu 0.9% ,Mg 0.2%,Co0.08% ^Be 0.15% ^Ti 0.18% ^Ba 0.13% ^Zr 0.1% ^RE 0.1% ^Cr 0.002% ^Bi0.0005%、Sb 0.002%、As 0.002%、Ni 0.001%、余量為鋁。
[0096]所述鋁合金連接管按重量百分比包含:Fe 1.1% ,Cu 0.4% ,Mg 0.3% ,Co0.25%、Be 0.1%、Ti 0.21%、Ba 0.2%、Zr 0.29%、RE 0.2%,Cr 0.005%、余量為鋁。
[0097]將上述實(shí)施例的銅鋁過渡端子進(jìn)行1000次熱循環(huán)測試、端子與電纜導(dǎo)體的拉力測試、100小時(shí)抗壓蠕變性能測試，經(jīng)檢測性能遠(yuǎn)高于GB/T9327-2008和IEC61238-1:2003的標(biāo)準(zhǔn)，具體檢測參數(shù)如下:
[0098]鋁合金連接管:導(dǎo)電率彡65% IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡120MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230 V，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到93 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.27g/m2.hr，20°C電阻率(Ω.臟2/111):平均值彡0.027256。
[0099]銅鋁過渡件:導(dǎo)電率彡68%IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡150MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230°C，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到91%，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.26g/m2.hr，20°C電阻率(Ω ?臟2/111):平均值彡0.026952。
[0100]實(shí)施例9
[0101]—種Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，包括與電纜導(dǎo)體連接的鋁合金連接管1、與鋁合金連接管I另一端連接的銅鼻子2，所述鋁合金連接管I為堵油型結(jié)構(gòu)，內(nèi)置導(dǎo)電膏體，鋁合金連接管I設(shè)置有內(nèi)連接孔，電纜導(dǎo)體插入內(nèi)連接孔中，所述的內(nèi)連接孔截面形狀為圓形、扇形、瓦形、半圓形或與電纜截面相對(duì)應(yīng)的形狀，所述的銅鼻子2為L型，包括與斷路器連接的底板4和與底板4連接的連接柱5，連接柱5的另一端與銅鋁過渡件3連接，連接柱5與底板4呈90°夾角設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)夾角太小，不利于接線鼻子I的固定，夾角太大，連接處接觸面積小，容易斷裂，為了進(jìn)一步提高承壓能力，避免銅鋁過渡區(qū)焊縫因外力壓迫而造成斷裂，在鋁合金連接管I與銅鼻子2之間設(shè)置有銅鋁過渡件3，所述銅鋁過渡件3為柱狀實(shí)心結(jié)構(gòu)的鋁合金，銅鋁過渡件的直徑小于鋁合金連接管的直徑，連接柱5的直徑等于銅鋁過渡件3的直徑。所述的銅鼻子的材質(zhì)為Τ2純銅。
[0102]所述的銅鋁過渡件按重量百分比包含:Fe 1.2% ,Cu 1.0%,Mg 0.23%,Co0.17%、Be 0.18%、Ti 0.1% ^Ba 0.15%、Zr 0.2%、RE OA0AXr 0.003%、Bi 0.0004%、Sb 0.0015%、As 0.0015%、Ni 0.001%、余量為鋁。
[0103]所述鋁合金連接管按重量百分比包含:Fe 0.8% ,Cu 0.3% ,Mg 0.2% ,Co0.15%、Be 0.16%、Ti 0.19%、Ba 0.07%、Zr 0.27%、RE 0.2%Xr 0.003%、余量為鋁。
[0104]將上述實(shí)施例的銅鋁過渡端子進(jìn)行1000次熱循環(huán)測試、端子與電纜導(dǎo)體的拉力測試、100小時(shí)抗壓蠕變性能測試，經(jīng)檢測性能遠(yuǎn)高于GB/T9327-2008和IEC61238-1:2003的標(biāo)準(zhǔn)，具體檢測參數(shù)如下:
[0105]鋁合金連接管:導(dǎo)電率彡64% IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡IlOMPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230 V，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到93 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.32g/m2.hr，20°C電阻率(Ω.臟2/111):平均值彡0.027857。
[0106]銅鋁過渡件:導(dǎo)電率彡67% IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡130MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230°C，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到91%，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.28g/m2.hr，20°C電阻率(Ω ?臟2/111):平均值彡0.026934。
[0107]實(shí)施例10
[0108]—種Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，包括與電纜導(dǎo)體連接的鋁合金連接管1、與鋁合金連接管I另一端連接的銅鼻子2，所述鋁合金連接管I為堵油型結(jié)構(gòu)，內(nèi)置導(dǎo)電膏體，鋁合金連接管I設(shè)置有內(nèi)連接孔，電纜導(dǎo)體插入內(nèi)連接孔中，所述的內(nèi)連接孔截面形狀為圓形、扇形、瓦形、半圓形或與電纜截面相對(duì)應(yīng)的形狀，所述的銅鼻子2為L型，包括與斷路器連接的底板4和與底板4連接的連接柱5，連接柱5的另一端與銅鋁過渡件3連接，連接柱5與底板4呈100-120°夾角設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)主要是由于銅鋁過渡端子通過長時(shí)間的導(dǎo)線牽引力以及自然等環(huán)境因素的影響，焊接面將承受彎曲內(nèi)力，為了進(jìn)一步提高承壓能力，避免銅鋁過渡區(qū)焊縫因外力壓迫而造成斷裂，在鋁合金連接管I與銅鼻子2之間設(shè)置有銅鋁過渡件3，所述銅鋁過渡件3為柱狀實(shí)心結(jié)構(gòu)的鋁合金，銅鋁過渡件的直徑小于鋁合金連接管的直徑。
[0109]所述的銅鋁過渡件按重量百分比包含:Fe 1.4% ,Cu 1.1% ^Mg 0.25%,Co0.15%、Be 0.1%、Ti 0.14%、Ba 0.18%、Zr 0.2%、RE 0.3%、Cr 0.002%、Bi 0.0003%、Sb 0.001% ^As 0.001%、Ni 0.002%、余量為鋁。
[0110]所述鋁合金連接管按重量百分比包含::Fe 1.3%,Cu 0.45% ,Mg 0.35% ,Co0.3%、Be 0.15%、Ti 0.22%、Ba 0.23%、Zr 0.3%、RE 0.3%、Cr 0.004%、余量為鋁。
[0111]所述的銅鼻子的材質(zhì)為T2純銅。
[0112]將上述實(shí)施例的銅鋁過渡端子進(jìn)行1000次熱循環(huán)測試、端子與電纜導(dǎo)體的拉力測試、100小時(shí)抗壓蠕變性能測試，經(jīng)檢測性能遠(yuǎn)高于GB/T9327-2008和IEC61238-1:2003的標(biāo)準(zhǔn)，具體檢測參數(shù)如下:
[0113]鋁合金連接管:導(dǎo)電率彡65%IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡120MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230 V，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到93 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.27g/m2.hr，20°C電阻率(Ω.臟2/111):平均值彡0.027536。
[0114]銅鋁過渡件:導(dǎo)電率彡67% IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡150MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230°C，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到91%，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.26g/m2.hr，20°C電阻率(Ω ?臟2/111):平均值彡0.026672。
[0115]實(shí)施例11
[0116]—種Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，包括與電纜導(dǎo)體連接的鋁合金連接管1、與鋁合金連接管I另一端連接的銅鼻子2，所述鋁合金連接管I為堵油型結(jié)構(gòu)，內(nèi)置導(dǎo)電膏體，鋁合金連接管I設(shè)置有內(nèi)連接孔，電纜導(dǎo)體插入內(nèi)連接孔中，所述的內(nèi)連接孔截面形狀為圓形、扇形、瓦形、半圓形或與電纜截面相對(duì)應(yīng)的形狀，所述的銅鼻子2為L型，包括與斷路器連接的底板4和與底板4連接的連接柱5，連接柱5的另一端與銅鋁過渡件3連接，連接柱5與底板4呈90°夾角設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)夾角太小，不利于接線鼻子I的固定，夾角太大，連接處接觸面積小，容易斷裂，為了進(jìn)一步提高承壓能力，避免銅鋁過渡區(qū)焊縫因外力壓迫而造成斷裂，在鋁合金連接管I與銅鼻子2之間設(shè)置有銅鋁過渡件3，所述銅鋁過渡件3為柱狀實(shí)心結(jié)構(gòu)的鋁合金，銅鋁過渡件的直徑小于鋁合金連接管的直徑，連接柱5的直徑等于銅鋁過渡件3的直徑。所述的銅鼻子的材質(zhì)為T2純銅。
[0117]所述的銅鋁過渡件按重量百分比包含:Fe 1.3% ,Cu 1.0%,Mg 0.27%,Co0.13% ^Be 0.15% ^Ti 0.12% ^Ba 0.08% ^Zr 0.1% ^RE 0.3% ^Cr 0.001% ^Bi0.0002%、Sb 0.001% ^As 0.001%、Ni 0.002%、余量為鋁。
[0118]所述鋁合金連接管按重量百分比包含:Fe 1.5% ,Cu 0.5% ,Mg 0.4% ,Co0.35%、Be 0.2%、Ti 0.23%、Ba 0.25%、Zr 0.31% ^RE 0.4%,Cr 0.003%、余量為鋁。
[0119]將上述實(shí)施例的銅鋁過渡端子進(jìn)行1000次熱循環(huán)測試、端子與電纜導(dǎo)體的拉力測試、100小時(shí)抗壓蠕變性能測試，經(jīng)檢測性能遠(yuǎn)高于GB/T9327-2008和IEC61238-1:2003的標(biāo)準(zhǔn)，具體檢測參數(shù)如下:
[0120]鋁合金連接管:導(dǎo)電率彡65%IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡120MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230 V，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到93 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.27g/m2.hr，20°C電阻率(Ω.臟2/111):平均值彡0.027658。
[0121 ] 銅鋁過渡件:導(dǎo)電率彡69% IACS，高于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率彡30%，抗拉強(qiáng)度彡150MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度彡230°C，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到91%，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失小于0.26g/m2.hr，20°C電阻率(Ω ?臟2/111):平均值彡0.026594。
[0122]本發(fā)明實(shí)施例1-11的進(jìn)一步優(yōu)化方案是:將銅鼻子2的材質(zhì)選用Tl純銅，選用Tl純銅，相較于T2純銅電阻極小，電損極低，電氣性能提高，不易發(fā)生電力火災(zāi)。在使用壽命上，相同的狀況下，選用Tl純銅的銅鋁過渡端子比選用T2純銅的使用壽命延長1/4，銅鋁過渡端子的電氣性能、機(jī)械性能、力學(xué)性能和耐腐蝕性能均大幅度提高。
[0123]本發(fā)明還提供了一種制備Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子的方法，包括以下步驟:
[0124]Α、半成品的制備:取鋁合金連接管的原料成分，熔融后澆鑄成型，得到鋁合金連接管半成品，取銅鋁過渡件的原料成分，熔融后澆鑄成型，得到銅鋁過渡件半成品；
[0125]B、銅鼻子的制備:取TI純銅或Τ2純銅，熔融后澆鑄成型，得到銅鼻子；
[0126]C、優(yōu)化處理:具體操作包括:
[0127]①、鋁合金連接管半成品的優(yōu)化處理:將鋁合金連接管半成品置于460-560°C(優(yōu)選480-520°C)溫度下，均勻化處理7-20h(優(yōu)選10-14h);然后將均勻化處理后的鋁合金連接管半成品進(jìn)行間歇性退火處理，于290-360°C (優(yōu)選310-340°C)溫度下，保溫3-9h(優(yōu)選5-Sh)后降溫，溫度降至160-210 °C (優(yōu)選180-200 °C)后保溫I _5h (優(yōu)選3_4h)，冷卻；然后將經(jīng)過間歇性退火處理的鋁合金連接管半成品于電場強(qiáng)度為5-15KV/cm的均勻電場中進(jìn)行時(shí)效處理，控制時(shí)效處理的溫度為260-330°C (優(yōu)選280-310°C)，時(shí)效處理的時(shí)間為6-22h(優(yōu)選12-21h)，得到鋁合金連接管；
[0128]②、銅鋁過渡件半成品的優(yōu)化處理:將銅鋁過渡件半成品置于470-
[0129]540°C (優(yōu)選500-530°C)溫度下，均勻化處理14-24h(優(yōu)選16-22h);然后將均勻化處理后的銅鋁過渡件半成品進(jìn)行間歇性退火處理，于310-340°C (優(yōu)選320-330Γ )溫度下，保溫l-5h(優(yōu)選2-3h)后降溫，溫度降至180-200°C (優(yōu)選185-192°C)后保溫2-3h，冷卻；然后將經(jīng)過間歇性退火處理的銅鋁過渡件半成品于電場強(qiáng)度為5-15KV/cm的均勻電場中進(jìn)行時(shí)效處理，控制時(shí)效處理的溫度為210-280°C (優(yōu)選230-250°C)，時(shí)效處理的時(shí)間為9-16h(優(yōu)選10-14h)，得到銅鋁過渡件；
[0130]D、銅鋁過渡端子的制備:采用摩擦焊接工藝將鋁合金連接管、銅鋁過渡件、銅鼻子焊接成一體結(jié)構(gòu)，得到銅鋁過渡端子。
[0131]對(duì)鋁合金進(jìn)行均勻化處理，能夠保證其強(qiáng)度和延展性具有較好的匹配，從而避免材料微觀結(jié)構(gòu)的破壞而進(jìn)一步影響加工性能。為了保證受熱均勻，優(yōu)化合金的組織結(jié)構(gòu)，避免合金在加工過程中由于升溫或降溫過快導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷的產(chǎn)生，可以控制均勻化處理的升溫速度為4-9°C/min。本發(fā)明采用間歇式分步退火處理，并逐步降溫冷卻，該種處理方式可以消除機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的損傷，優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)，恢復(fù)線材的電性能，優(yōu)化機(jī)械性能，使材料的拉伸性能、柔韌性能和抗疲勞性能方面保持較好的匹配。在退火處理技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行時(shí)效處理，可以進(jìn)一步彌補(bǔ)退火處理過程中熱量傳導(dǎo)不均，導(dǎo)致材料內(nèi)外性能分布不均或局部缺陷的特點(diǎn)。通過時(shí)效處理可以使整個(gè)材料的性能達(dá)到均勻分布，各項(xiàng)性能綜合指標(biāo)達(dá)到倶佳的匹配。因此退火處理和時(shí)效處理，兩者有效的結(jié)合，對(duì)于材料整體性能的優(yōu)化起到了至關(guān)重要的作用，二者缺一不可。本發(fā)明優(yōu)選在高強(qiáng)度的均勻電場中進(jìn)行時(shí)效處理，第一方面改變了原子的排列、匹配和迀移，第二方面，提高了合金元素的固溶程度，誘發(fā)了 Tl相的均勻形核，提高了合金的屈服強(qiáng)度;使均勻化處理的樣品進(jìn)行時(shí)效處理后，析出相均勻彌散分布，合金的力學(xué)性能大大提高;第三方面，改變了細(xì)小晶體組織的析出形態(tài)和數(shù)量，使材料固態(tài)相變中發(fā)生形態(tài)、大小、分布等取向得以控制，從而控制材料的組織，最終獲得優(yōu)良的機(jī)械性能和電氣性能。
[0132]對(duì)比實(shí)施例1
[0133]—種銅鋁過渡端子，包括與電纜導(dǎo)體連接的純鋁連接管和與純鋁連接管連接的銅鼻子，所述銅鼻子采用T2純銅，所述純鋁連接管為堵油型結(jié)構(gòu)，內(nèi)置導(dǎo)電膏體，純鋁連接管設(shè)置有內(nèi)連接孔，電纜導(dǎo)體插入內(nèi)連接孔中，所述的內(nèi)連接孔截面形狀為圓形、扇形、瓦形、半圓形或與電纜截面相對(duì)應(yīng)的形狀，銅鼻子包括與純鋁連接管連接的連接柱，和與連接柱連接的底板，底板上開設(shè)有螺栓孔。該銅鋁過渡端子抗蠕變性差、在電力傳輸過程中易發(fā)生跳級(jí)和波動(dòng)，造成短路和過燒，在通路過渡區(qū)易發(fā)生腐蝕，出現(xiàn)瓶頸效應(yīng)，電氣性能、機(jī)械性能差，銅鋁結(jié)合處的接觸電阻大，造成發(fā)熱氧化和結(jié)合處斷裂，使用壽命短。
[0134]將上述實(shí)施例的銅鋁過渡端子進(jìn)行性能測試，具體檢測參數(shù)如下:
[0135]鋁合金連接管:導(dǎo)電率45% IACS低于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率10%，抗拉強(qiáng)度SOMPa，長期運(yùn)行耐熱溫度120 °C，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到88 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失彡0.9g/m2.1^，20°(:電阻率(Ω.mm2/m):平均值0.029635。
[0136]對(duì)比實(shí)施例2
[0137]—種銅鋁過渡端子，包括與電纜導(dǎo)體連接的鋁合金連接管和與鋁合金連接管連接的銅鼻子，所述銅鼻子采用T2純銅，所述鋁合金連接管為堵油型結(jié)構(gòu)，內(nèi)置導(dǎo)電膏體，鋁合金連接管設(shè)置有內(nèi)連接孔，電纜導(dǎo)體插入內(nèi)連接孔中，所述的內(nèi)連接孔截面形狀為圓形、扇形、瓦形、半圓形或與電纜截面相對(duì)應(yīng)的形狀，銅鼻子包括與鋁合金連接管連接的連接柱，和與連接柱連接的底板，底板上開設(shè)有螺栓孔。該銅鋁過渡端子抗蠕變性差、在電力傳輸過程中易發(fā)生跳級(jí)和波動(dòng)，造成短路和過燒，在通路過渡區(qū)易發(fā)生腐蝕，出現(xiàn)瓶頸效應(yīng)，電氣性能、機(jī)械性能差，銅鋁結(jié)合處的接觸電阻大，造成發(fā)熱氧化和結(jié)合處斷裂，使用壽命短。
[0138]其中鋁合金連接管的化學(xué)成分為:鐵0.048% ;銅0.019 % ;鋯0.03 % ;硅0.04% ;釔
0.28%;余量為鋁。
[0139]將上述實(shí)施例的銅鋁過渡端子進(jìn)行性能測試，具體檢測參數(shù)如下:
[0140]鋁合金連接管:導(dǎo)電率55%IACS低于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率12%，抗拉強(qiáng)度90MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度150 °C，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到89 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失彡0.79g/m2.hr，20°C電阻率(Ω.臟2/111):平均值彡0.028635。
[0141]對(duì)比實(shí)施例3
[0142]—種銅鋁過渡端子，包括銅鼻子，和銅鼻子相連的鋁連接管，所述鋁連接管與電纜導(dǎo)體接頭，鋁連接管設(shè)置有內(nèi)連接孔;所述的內(nèi)連接孔截面形狀為圓形、扇形、瓦形、半圓形及和電纜截面相對(duì)應(yīng)的形狀，所述的鋁連接管的化學(xué)組分質(zhì)量百分比為:SiS0.12，F(xiàn)e0.35-0.75，Cu0.15-0.25，Mg彡 0.05，Zn 彡 0.05,B0.001-0.04，其它元素單個(gè)彡 0.03，其它元素總和<0.1，A1余量。該銅鋁過渡端子抗蠕變性差、在電力傳輸過程中易發(fā)生跳級(jí)和波動(dòng)，造成短路和過燒，在通路過渡區(qū)易發(fā)生腐蝕，出現(xiàn)瓶頸效應(yīng)，電氣性能、機(jī)械性能差，銅鋁結(jié)合處的接觸電阻大，造成發(fā)熱氧化和結(jié)合處斷裂，使用壽命短。
[0143]將上述實(shí)施例的銅鋁過渡端子進(jìn)行性能測試，具體檢測參數(shù)如下:
[0144]鋁合金連接管:抗拉強(qiáng)度(MPa)60_150，延伸率10%-20%，20°C電阻率(Ω._2/m):平均值彡0.028264，IACS:61.0彡平均值彡62.8。
[0145]對(duì)比實(shí)施例4
[0146]一種銅鋁連接端子，包括鋁合金管和銅頭，其特征在于，所述鋁合金管按重量百分比包含:Fe 0.79%-0.8% ,Cu 0.13%-0.15% ,Sc 0.0029%-0.0068% ,Ni0.1%-0.3% ,S1.061 %-0.062%，A1及其他不可避免的雜質(zhì)。該銅鋁過渡端子抗蠕變性差、在電力傳輸過程中易發(fā)生跳級(jí)和波動(dòng)，造成短路和過燒，在通路過渡區(qū)易發(fā)生腐蝕，出現(xiàn)瓶頸效應(yīng)，電氣性能、機(jī)械性能差，銅鋁結(jié)合處的接觸電阻大，造成發(fā)熱氧化和結(jié)合處斷裂，使用壽命短。
[0147]將上述實(shí)施例的銅鋁過渡端子進(jìn)行性能測試，具體檢測參數(shù)如下:
[0148]鋁合金連接管:導(dǎo)電率58% IACS低于鋁合金電纜導(dǎo)體，斷裂伸長率14%，抗拉強(qiáng)度10MPa，長期運(yùn)行耐熱溫度160 °C，耐熱試驗(yàn)強(qiáng)度殘存率達(dá)到88 %，400h耐腐蝕性能質(zhì)量損失彡0.85g/m2.hr，20°C電阻率(Ω.臟2/111):平均值彡0.028745。
[0149]本發(fā)明的銅鋁過渡端子最佳的制備方法是采用本發(fā)明的制備方法，本發(fā)明的銅鋁過渡度端子同樣可以采用現(xiàn)有的或常規(guī)的加工工藝進(jìn)行加工，性能上依然高于對(duì)比實(shí)施例的性能，但相較于本發(fā)明的制備方法，從性能上略差。本發(fā)明的鋁合金材料通過添加多種合金元素以及采用熱處理技術(shù)，極大的提高了鋁合金的耐熱性能，使得鋁合金材料長期運(yùn)行溫度在230°C，蠕變現(xiàn)象較小，抗拉強(qiáng)度保持90%的殘存率，保障了在高溫運(yùn)行下機(jī)械性能改變較小，同時(shí)抗疲勞性能也獲得了很好的提高，這樣可避免用作連接端子時(shí)出現(xiàn)的不同程度的損失;且通過熱處理技術(shù)使得合金的柔韌性相當(dāng)好，大大提高了鋁合金的延展性，延伸率超過30%，不會(huì)由于拉力作用而容易出現(xiàn)損失現(xiàn)象。本發(fā)明與對(duì)比實(shí)施例的銅鋁過渡端子相比，在銅鼻子均采用T2純銅的基礎(chǔ)上，相較于對(duì)比實(shí)施例1抗蠕變性提高了30%，相較于對(duì)比實(shí)施例2-4抗蠕變性提高了 10-20%，因而，本發(fā)明的銅鋁過渡端子的安全性能更高；相較于對(duì)比實(shí)施例1抗腐蝕性提高了30%，相較于對(duì)比實(shí)施例2-4抗腐蝕性提高了 10-15%，機(jī)械性能相較于對(duì)比實(shí)施例1提高了40%，相較于2-4提高了8-15% ;電氣性能相較于對(duì)比實(shí)施例1提高了 20 %，相較于2-4提高了 10-15 % ;耐熱性相較于對(duì)比實(shí)施例1提高了30 %，相較于2-4提高了 8-16 %。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，包括與電纜導(dǎo)體連接的鋁合金連接管(1)、與鋁合金連接管(I)另一端連接的銅鼻子(2)，其特征在于:在鋁合金連接管(I)與銅鼻子(2)之間設(shè)置有銅鋁過渡件(3)，所述銅鋁過渡件(3)為柱狀實(shí)心結(jié)構(gòu)的鋁合金，所述的銅鋁過渡件(3)按重量百分比包含:Fe 0.08-1.6%、Cu0.4-1.2%、Mg 0.08_0.3%、Co 0.05-0.3%、Be 0.03-0.2%、Ti 0.05_0.2%、Ba 0.01-0.2%^Zr 0.卜0.3%、RE0.卜0.6%、Cr0.001-0.003%^Bi 0.0001-0.0005%^Sb 0.001-0.002%、As 0.001-0.002%、Ni 0.001-0.002%、余量為鋁。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，其特征在于:所述的銅鋁過渡件(3)按重量百分比包含:Fe 0.8-1.1%,Cu 0.6-0.9%,Mg 0.1-0.2%,Co 0.1-0.2% ^Be 0.08-0.15%、Ti 0.08-0.16 %、Ba 0.07-0.14% ,Ir 0.15-0.25 %、RE 0.2-0.4% ^Cr 0.0015-0.0025%^Bi 0.0002-0.0004%、Sb 0.0013-0.0018 % ^As 0.0012-0.0016%、Ni 0.0014-0.0018%、余量為鋁。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，其特征在于:所述的銅鋁過渡件(3)按重量百分比包含:Fe 1.0%,Cu 0.8%,Mg 0.15%,Co 0.15%,Be 0.1%,Ti 0.12% ^Ba 0.1%、Zr 0.2% ^RE 0.5%、Cr 0.002%、Bi 0.0003%、Sb 0.0015%、As0.0015%、Ni 0.0016%、余量為鋁。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，其特征在于:所述的銅鋁過渡件(3)的直徑小于鋁合金連接管(I)的直徑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，其特征在于:鋁合金連接管(I)的材質(zhì)成分與所連接的電纜導(dǎo)體的材質(zhì)成分相同。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，其特征在于:所述鋁合金連接管(I)按重量百分比包含:Fe 0.1-1.8%,Cu 0.01-0.6%,Mg 0.01-0.5%,Co0.08-0.45% ^Be 0.05_0.3%、Ti 0.15-0.26% ^Ba 0.05-0.28%、Zr 0.25-0.33%、RE0.1-0.6%、Cr 0.003-0.005%、余量為鋁。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，其特征在于:所述鋁合金連接管(I)為堵油型結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，其特征在于:所述的銅鼻子(2)的材質(zhì)為TI純銅或T2純銅。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子，其特征在于:所述的銅鼻子(2)為L型，包括與斷路器連接的底板(4)和與底板(4)連接的連接柱(5)，連接柱(5)的另一端與銅鋁過渡件(3)連接。10.—種制備權(quán)利要求1所述Al-Fe-Be-RE鋁合金電纜銅鋁過渡端子的方法，其特征在于，包括以下步驟: A、半成品的鑄造:取鋁合金連接管(I)的原料成分，熔融后澆鑄成型，得到鋁合金連接管半成品，取銅鋁過渡件(3)的原料成分，熔融后澆鑄成型，得到銅鋁過渡件半成品； B、銅鼻子的鑄造:取TI純銅或T2純銅，熔融后澆鑄成型，得到銅鼻子； C、優(yōu)化處理:將步驟A得到的半成品依次經(jīng)過均勻化處理、間歇式退火處理、時(shí)效處理，得到鋁合金連接管、銅鋁過渡件，具體操作如下: ①、鋁合金連接管半成品的優(yōu)化處理:將鋁合金連接管半成品置于460-560°C溫度下，均勻化處理7-20h;然后將均勻化處理后的鋁合金連接管半成品進(jìn)行間歇性退火處理，于290-360°C溫度下，保溫3-9h后降溫，溫度降至160-210°C后保溫l_5h，冷卻；然后將經(jīng)過間歇性退火處理的鋁合金連接管半成品于電場強(qiáng)度為5-15KV/cm的均勻電場中進(jìn)行時(shí)效處理，控制時(shí)效處理的溫度為260-330°C，時(shí)效處理的時(shí)間為6-22h; ②、銅鋁過渡件半成品的優(yōu)化處理:將銅鋁過渡件半成品置于470-540°C溫度下，均勻化處理14-24h;然后將均勻化處理后的銅鋁過渡件半成品進(jìn)行間歇性退火處理，于310-340°C溫度下，保溫l_5h后降溫，溫度降至180-200°C后保溫2-3h，冷卻;然后將經(jīng)過間歇性退火處理的銅鋁過渡件半成品于電場強(qiáng)度為5-15KV/cm的均勻電場中進(jìn)行時(shí)效處理，控制時(shí)效處理的溫度為210-280°C，時(shí)效處理的時(shí)間為9-16h; D、銅鋁過渡端子的制備:采用摩擦焊接工藝將鋁合金連接管、銅鋁過渡件、銅鼻子焊接成一體結(jié)構(gòu)，得到銅鋁過渡端子。
【文檔編號(hào)】H01R4/62GK105896119SQ201610240976
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】于貴良, 趙巖, 張曉歡
【申請人】河北欣意電纜有限公司