本發(fā)明涉及電線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電線導(dǎo)體及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著全球氣溫升高和大氣污染，國(guó)家對(duì)于汽車(chē)燃油品質(zhì)和排放量規(guī)定愈發(fā)苛刻，節(jié)能減排及汽車(chē)輕量化的開(kāi)發(fā)變得十分迫切。為了減少汽車(chē)廢氣排量和降低燃油耗，降低汽車(chē)重量成為首選手段。其中，汽車(chē)電線輕量化就是一種較好的解決辦法。目前，汽車(chē)車(chē)輛電線導(dǎo)體基本采用的是銅導(dǎo)體電線，但是銅導(dǎo)體電線在相同截面情況下重量較重，而且我國(guó)銅資源較缺乏。近來(lái)，特別是在汽車(chē)領(lǐng)域中，對(duì)于鋁導(dǎo)體加以關(guān)注，其比重大約是銅的三分之一的鋁被用作導(dǎo)體，其目的在于降低重量。鋁的密度是2.70g/cm3，而銅的密度是8.89g/cm3。
雖然純鋁被用作具有10mm2或者更大的截面面積的導(dǎo)體，例如在汽車(chē)領(lǐng)域中的電池電纜，但是純鋁的強(qiáng)度低，耐疲勞性低劣，難以用作1.5mm2或者更小的截面面積的普通導(dǎo)體。因此，可以嘗試在鋁中加入一些其他的金屬元素或稀土來(lái)提高其強(qiáng)度和耐疲勞性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電線導(dǎo)體及其制造方法，該電線導(dǎo)體使用鋁合金作為主要成分，由于金屬元素和稀土的加入，抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、抗沖擊性得到了提高。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種電線導(dǎo)體，包括由鋁合金制成的多根基線，所述鋁合金含有0.56-0.82wt%的si、0.24-0.55wt%的mg、0.05-0.12wt%的稀土，剩余部分為鋁；
所述電線導(dǎo)體具有240-280mpa的抗拉強(qiáng)度、15-25%的斷裂伸長(zhǎng)率、耐力與拉伸強(qiáng)度之比為0.8-0.9、加工硬化指數(shù)為0.05-0.12。
優(yōu)選地，所述鋁合金還含有從包括fe、mn、zn、cr、ti中選擇的一種或多種元素，所述的一種或多種元素的總含量為0.25-0.48wt%。
優(yōu)選地，所述鋁合金還含有從包括fe、mn、zn、cr、ti中選擇的一種或多種元素，所述的一種或多種元素的總含量為0.32-0.40wt%。
上述電線導(dǎo)體的制造方法，包括以下步驟：
（1）在700-720℃將鋁錠熔化，加入fe、mn、zn、cr、ti中選擇的一種或多種元素，溫度降低至600-650℃進(jìn)行固溶處理，再拉絲加工成規(guī)定線徑的基線；
（2）將多根鋁合金制成的基線進(jìn)行捻合制備線束，再進(jìn)行壓縮，進(jìn)行2-3小時(shí)的時(shí)效熱處理；
（3）將時(shí)效熱處理過(guò)的線束在退火爐中經(jīng)過(guò)280-320℃的、6-10小時(shí)的退火后，得到該電線導(dǎo)體。
優(yōu)選地，所述步驟（1）固溶處理使用的加熱為高頻感應(yīng)加熱，固溶處理的時(shí)間為2-3小時(shí)。
優(yōu)選地，所述步驟（1）拉絲加工具體是在鋁板表面用機(jī)械摩擦的方法加工出直線紋路的基線。
優(yōu)選地，所述步驟（2）時(shí)效熱處理的溫度為350-500℃。
優(yōu)選地，所述步驟（3）退火的溫度為300℃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明的電線導(dǎo)體以鋁作為基體，通過(guò)加入硅、鎂、稀土以及微量的fe、mn、zn、cr、ti中選擇的一種或多種元素，具有240-260mpa的抗拉強(qiáng)度、12-15%的斷裂伸長(zhǎng)率、耐力與拉伸強(qiáng)度之比為0.8-0.9，抗拉伸強(qiáng)度、斷裂增長(zhǎng)率、抗沖擊性、耐疲勞性得到了較大的提高。
（2）本發(fā)明電線導(dǎo)體的制造方法通過(guò)固溶、拉絲制成鋁合金基線，再通過(guò)捻合、壓縮、時(shí)效熱處理、退火步驟得到，固溶處理后會(huì)恢復(fù)伸長(zhǎng)率而提高沖擊吸收能，時(shí)效熱處理可以降低被溶解的元素?cái)?shù)量而提高了電導(dǎo)率。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
實(shí)施例1.
一種電線導(dǎo)體，包括由鋁合金制成的多根基線，所述鋁合金含有如下質(zhì)量百分比的成分：
si：0.56%，mg：0.35%，稀土：0.08%，fe：0.12%，mn：0.18%，cr：0.06%，其余成分為鋁。
上述電線導(dǎo)體的制造方法，包括以下步驟：
（1）在700-720℃將鋁錠熔化，加入上述質(zhì)量百分比的si、mg、稀土、fe、mn、cr，溫度降低至600-650℃進(jìn)行固溶處理2-3小時(shí)，使用高頻感應(yīng)加熱，再拉絲加工成規(guī)定線徑的基線；
（2）將多根鋁合金制成的基線進(jìn)行捻合制備線束，再進(jìn)行壓縮，350-500℃進(jìn)行2-3小時(shí)的時(shí)效熱處理；
（3）將時(shí)效熱處理過(guò)的線束在退火爐中經(jīng)過(guò)300℃的、6-10小時(shí)的退火后，得到該電線導(dǎo)體。
實(shí)施例2.
一種電線導(dǎo)體，包括由鋁合金制成的多根基線，所述鋁合金含有如下質(zhì)量百分比的成分：
si：0.63%，mg：0.24%，稀土：0.05%，fe：0.10%，mn：0.06%，cr：0.06%、ti：0.10%，其余成分為鋁。
上述電線導(dǎo)體的制造方法，包括以下步驟：
（1）在700-720℃將鋁錠熔化，加入上述質(zhì)量百分比的si、mg、稀土、fe、mn、cr，溫度降低至600-650℃進(jìn)行固溶處理2-3小時(shí)，使用高頻感應(yīng)加熱，再拉絲加工成規(guī)定線徑的基線；
（2）將多根鋁合金制成的基線進(jìn)行捻合制備線束，再進(jìn)行壓縮，350-500℃進(jìn)行2-3小時(shí)的時(shí)效熱處理；
（3）將時(shí)效熱處理過(guò)的線束在退火爐中經(jīng)過(guò)280℃的、6-10小時(shí)的退火后，得到該電線導(dǎo)體。
實(shí)施例3.
一種電線導(dǎo)體，包括由鋁合金制成的多根基線，所述鋁合金含有如下質(zhì)量百分比的成分：
si：0.74%，mg：0.32%，稀土：0.06%，fe：0.12%，mn：0.04%，zn：0.06%，cr：0.08%、ti：0.12%，其余成分為鋁。
上述電線導(dǎo)體的制造方法，包括以下步驟：
（1）在700-720℃將鋁錠熔化，加入上述質(zhì)量百分比的si、mg、稀土、fe、mn、cr，溫度降低至600-650℃進(jìn)行固溶處理2-3小時(shí)，使用高頻感應(yīng)加熱，再拉絲加工成規(guī)定線徑的基線；
（2）將多根鋁合金制成的基線進(jìn)行捻合制備線束，再進(jìn)行壓縮，350-500℃進(jìn)行2-3小時(shí)的時(shí)效熱處理；
（3）將時(shí)效熱處理過(guò)的線束在退火爐中經(jīng)過(guò)310℃的、6-10小時(shí)的退火后，得到該電線導(dǎo)體。
實(shí)施例4.
一種電線導(dǎo)體，包括由鋁合金制成的多根基線，所述鋁合金含有如下質(zhì)量百分比的成分：
si：0.76%，mg：0.55%，稀土：0.06%，fe：0.16%，mn：0.08%，zn：0.02%，cr：0.08%、ti：0.06%，其余成分為鋁。
上述電線導(dǎo)體的制造方法，包括以下步驟：
（1）在700-720℃將鋁錠熔化，加入上述質(zhì)量百分比的si、mg、稀土、fe、mn、zn、cr、ti，溫度降低至600-650℃進(jìn)行固溶處理2-3小時(shí)，使用高頻感應(yīng)加熱，再拉絲加工成規(guī)定線徑的基線；
（2）將多根鋁合金制成的基線進(jìn)行捻合制備線束，再進(jìn)行壓縮，350-500℃進(jìn)行2-3小時(shí)的時(shí)效熱處理；
（3）將時(shí)效熱處理過(guò)的線束在退火爐中經(jīng)過(guò)280℃的、6-10小時(shí)的退火后，得到該電線導(dǎo)體。
實(shí)施例5.
一種電線導(dǎo)體，包括由鋁合金制成的多根基線，所述鋁合金含有如下質(zhì)量百分比的成分：
si：0.78%，mg：0.38%，稀土：0.08%，fe：0.20%，mn：0.02%，zn：0.02%，cr：0.04%、ti：0.06%，其余成分為鋁。
上述電線導(dǎo)體的制造方法，包括以下步驟：
（1）在700-720℃將鋁錠熔化，加入上述質(zhì)量百分比的si、mg、稀土、fe、mn、zn、cr、ti，溫度降低至600-650℃進(jìn)行固溶處理2-3小時(shí)，使用高頻感應(yīng)加熱，再拉絲加工成規(guī)定線徑的基線；
（2）將多根鋁合金制成的基線進(jìn)行捻合制備線束，再進(jìn)行壓縮，350-500℃進(jìn)行2-3小時(shí)的時(shí)效熱處理；
（3）將時(shí)效熱處理過(guò)的線束在退火爐中經(jīng)過(guò)280℃的、6-10小時(shí)的退火后，得到該電線導(dǎo)體。
實(shí)施例6.
一種電線導(dǎo)體，包括由鋁合金制成的多根基線，所述鋁合金含有如下質(zhì)量百分比的成分：
si：0.82%，mg：0.46%，稀土：0.10%，fe：0.18%，mn：0.02%，zn：0.06%，cr：0.02%、ti：0.02%，其余成分為鋁。
上述電線導(dǎo)體的制造方法，包括以下步驟：
（1）在700-720℃將鋁錠熔化，加入上述質(zhì)量百分比的si、mg、稀土、fe、mn、zn、cr、ti，溫度降低至600-650℃進(jìn)行固溶處理2-3小時(shí)，使用高頻感應(yīng)加熱，再拉絲加工成規(guī)定線徑的基線；
（2）將多根鋁合金制成的基線進(jìn)行捻合制備線束，再進(jìn)行壓縮，350-500℃進(jìn)行2-3小時(shí)的時(shí)效熱處理；
（3）將時(shí)效熱處理過(guò)的線束在退火爐中經(jīng)過(guò)320℃的、6-10小時(shí)的退火后，得到該電線導(dǎo)體。
性能測(cè)試：對(duì)上述實(shí)施例1-6進(jìn)行了抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、導(dǎo)電率、沖擊吸收能、耐疲勞性的測(cè)試，其中，對(duì)照組采用純鋁制成的電線導(dǎo)體，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。
表1.電線導(dǎo)體性能測(cè)試表
由上表可以看出，本發(fā)明實(shí)施例的抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、導(dǎo)電率、沖擊吸收能、耐疲勞性等性能參數(shù)相比較于純鋁制成的電線導(dǎo)體，均具有較高的提升，適用于汽車(chē)領(lǐng)域中的電線。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。