一种车辆用电缆导体材料及耐高温、抗腐蚀电缆制备方法与流程

1.本发明涉及电缆领域，尤其涉及一种车辆用铝合金电缆导体材料及耐高温、抗腐蚀电缆制备方法。


背景技术：

2.随着汽车功能的增加，电子控制技术的普遍应用，在加上人们对汽车的安全性、舒适性、和经济性要求越来越高，汽车上的配置和功能也越来越多，电气元件及连接件越来越复杂，传统的公路车辆用电缆导体基本上采用无氧铜作为导体，制备成第5种或第6种导体，汽车线束变得越来越粗重，增加了整车重量，耗费了大量能源，这与近年来对汽车的轻量化，节能降耗的总要求格格不入，另外，中国相对贫铜富铝，铜又是作为战略资源，每年需要大量进口，电缆是用铜的大户，约占总用铜量的65%，随着铜价的不稳定导致汽车线束的涨跌幅度也较大，所以，需求新兴材料替代是大势所趋，一种车辆用耐高温、抗腐蚀铝合金电缆及其制备符合市场需求。


技术实现要素：

3.技术方案为了实现上述发明目的，本发明提供了一种车辆用铝合金电缆导体材料，包括电缆芯、铝和铝合金，所述电缆芯包括以下重量份的原料：fe：0.2～0.6份，si：0.02～0.08份，cu：0.15～0.25份，mg：0.01～0.03份，re：0.1～0.7份，余量al。
4.优选的，所述铝及铝合金加入适量的稀土，其中fe可以提高合金的抗拉强度及抗蠕变性，而且对电阻影响较小。
5.优选的，所述铝合金的制备方法大致步骤包括：备料、配料、熔炼、搅拌、精炼、扒渣、保温炉除气，在线过滤、连铸连轧等过程，最后形成铝合金材料。
6.优选的，所述铸造过程中选择冷却速度10℃/秒，以实现冷却速度下的快速固化，从而获得组织更为细密的铸锭，轧机速度为7.5-8.5m/min，电流为200-280a，以实现标称直径ф9.5mm杆材的抗拉强度为105~115mpa，断裂后的伸长率为不小于15%，合适的强度与断裂伸长率为下道工序拔丝成0.15~0.5mm单丝提供保障。
7.一种耐高温、抗腐蚀电缆的制备方法，包括以下步骤： s1：使用纳米模具，将杆材拔制成0.15~0.5mm单丝；s2：将拔成的0.15~0.5mm单丝，经束绞、笼绞设备，进行束绞、股绞，绞合成型的铝合金导体，在进行高温韧炼处理，随后在自然环境中进行不低于24h的失效处理；s3：对于高温处理的铝合金导体保持半退火状态；s4：从失效后的绞合导体中取出单丝，进行测量；s5：将失效后的铝合金导体，进行涂覆防腐处理，并进行耐高温材料的包裹；s6：合金导体经放线、前牵引，过涂覆耐腐层盒；s7：铝合金导体在包裹耐高温带后，进行屏蔽层；
s8：选用的硅橡胶绝缘或护套材料。
8.有益效果：本发明中使用专用配方制备的铝合金导体，通过对铝合金导体表面进行工艺处理防腐，有别与传统电缆加工工艺，使其更加耐腐蚀，选用的高温绕包带及特殊要求的硅橡胶绝缘或护套材料更有别于传统公路车辆用电缆（线）用聚氯乙烯或聚氯乙烯-丁腈复合物，高温105℃的要求，具有更高的耐温等级，适用于汽车高温区域的使用，使用也更加的安全可靠。
附图说明
9.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
10.图1为本技术提供的一种耐高温、抗腐蚀电缆的制备方法的涂覆防腐处理以及耐高温材料的包裹的流程图示意图；图2为本技术提供的一种耐高温、抗腐蚀电缆的制备方法的硅橡胶的分子式图；图3为本技术提供的一种耐高温、抗腐蚀电缆的制备方法的硅橡胶绝缘或护套材料与普通硅橡胶材料对比图。
具体实施方式
11.下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
12.实施例：如图1-3所示，本实施方式提出一种车辆用铝合金电缆导体材料，包括电缆芯、铝和铝合金，电缆芯包括以下重量份的原料：fe：0.2～0.6份，si：0.02～0.08份，cu：0.15～0.25份，mg：0.01～0.03份，re：0.1～0.7份，余量al。
13.铝及铝合金加入适量的稀土，其中fe可以提高合金的抗拉强度及抗蠕变性，而且对电阻影响较小，铝合金的制备方法大致步骤包括：备料、配料、熔炼、搅拌、精炼、扒渣、保温炉除气，在线过滤、连铸连轧等过程，最后形成铝合金材料，铸造过程中选择冷却速度10℃/秒，以实现冷却速度下的快速固化，从而获得组织更为细密的铸锭，轧机速度为7.5-8.5m/min，电流为200-280a，以实现标称直径ф9.5mm杆材的抗拉强度为105~115mpa，断裂后的伸长率为不小于15%，合适的强度与断裂伸长率为下道工序拔丝成0.15~0.5mm单丝提供保障。
14.一种耐高温、抗腐蚀电缆的制备方法，包括以下步骤： s1：使用纳米模具，将杆材拔制成0.15~0.5mm单丝；s2：将拔成的0.15~0.5mm单丝，经束绞、笼绞设备，进行束绞、股绞，绞合成型的铝合金导体，在进行高温韧炼处理，随后在自然环境中进行不低于24h的失效处理；s3：对于高温处理的铝合金导体保持半退火状态；s4：从失效后的绞合导体中取出单丝，进行测量；
s5：将失效后的铝合金导体，进行涂覆防腐处理，并进行耐高温材料的包裹；s6：合金导体经放线、前牵引，过涂覆耐腐层盒；s7：铝合金导体在包裹耐高温带后，进行屏蔽层；s8：选用的硅橡胶绝缘或护套材料。
15.具体的，合适强度与断裂伸长率ф9.5mm的杆材，经拔丝设备-大拉、中、小拉或微拉，经配比尺寸的模具，为满足尺寸偏差或线材的表观质量要求，使用纳米模具，将杆材拔制成0.15~0.5mm单丝；将拔成的0.15~0.5mm单丝，经束绞、笼绞设备，进行束绞、股绞，绞合用模具宜用硬质或尼龙材质，保证外观的圆整度及绞合单丝在绞合时不受损伤，绞合成型的铝合金导体，在进行高温韧炼处理，随后在自然环境中进行不低于24h的失效处理；对于高温处理的铝合金导体保持半退火状态，高温处理温度优选为280℃~300℃，出炉后进行不低于24h的失效处理；从失效后的绞合导体中取出单丝，进行测量，单丝抗拉强度不小于100mpa，断裂伸长率不小于20%；将失效后的铝合金导体，进行涂覆防腐处理，并进行耐高温材料的包裹，合金导体经放线、前牵引，过涂覆耐腐层盒，涂覆层盒设有可变尺寸的模具，以保证在导体层涂覆后的的均匀性，优选涂覆层厚度为0.15~0.2mm，涂覆后经电烘箱大致烘干，进行耐高温层的包裹，无论是涂覆耐防腐层，还是包裹耐高温层，均应保持后牵引的牵引力，以保证导体始终处于一个水平面线上，以保证涂覆的均匀性及绕包层的搭盖、服帖；防腐层材料以矿物油、合成脂类油、硅油作基础油、加入导电、抗氧、抗腐蚀等特殊添加剂、经研磨、分散、改性精制而成的软状膏体，涂覆后可以减少空气氧化和腐蚀性气体、水分等对铝合金导体的腐蚀，提高导体的耐腐蚀程度，另一方面可以减少导体的接触面接触电阻、相应降低接头温度，在此防腐层材料滴点优选为180℃；耐高温带包裹工艺采用重叠绕包方式，材料采用玻璃纤维带，具有耐高温、绝缘、防火阻燃、耐腐蚀、耐老化、耐气候性、高强度、外观光滑等特点；铝合金导体在包裹耐高温带后，进行屏蔽层，屏蔽层优选为铜丝编织屏蔽。编织密度要求不低于85%，有效避免信号之间的相互干扰。自屏蔽编织层外，再绕包一层玻璃纤维带；绝缘或护层材料选用耐高温材料，并且具有优异的绝缘电气性能。硅橡胶的分子链为硅氧链，硅原子上连接有一个或两个有机基团，具有很高的耐热性、优良的电绝缘电性能、良好的耐老化性能、优异的耐油性能及耐寒性，且无毒，柔软、耐磨、防腐，因此该电缆高温环境下电气性能稳定，抗老化性能好，使用寿命长；选用的硅橡胶绝缘或护套材料（-60℃~200℃），不同于普通的硅橡胶材料，其具有优良的力学性能，特别是抗撕裂性能。
16.本发明中使用专用配方制备的铝合金导体，通过对铝合金导体表面进行工艺处理防腐，有别与传统电缆加工工艺，使其更加耐腐蚀，选用的高温绕包带及特殊要求的硅橡胶绝缘或护套材料更有别于传统公路车辆用电缆（线）用聚氯乙烯或聚氯乙烯-丁腈复合物，高温105℃的要求，具有更高的耐温等级，适用于汽车高温区域的使用，使用也更加的安全可靠。
17.以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。