CN102683919B - 抗蠕变铝合金铜铝过渡端子及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种抗蠕变铝合金铜铝过渡端子，包括：铜鼻子、铝连接管，所述的铜鼻子上有连接孔；所述的铝连接管为抗蠕变铝合金材料；所述的铝连接管内孔分别采用扇形、瓦形、半圆形及圆形结构；所述的抗蠕变铝合金铜铝过渡接线端子采用摩擦焊接的方式制造。本发明专利结构简单，同时能够大幅度提高电缆接头的稳定性和降低接头的施工成本。

Description

抗蠕变铝合金铜铝过渡端子及其制备方法
技术领域
本发明渉及一种抗蠕变铝合金铜铝过渡端子，具体的说是一种应用于低压电网及工业配电网电缆接头用铜铝过渡接头及其制备方法。
背景技术
随着我国经济建设的高速发展，各行业对电力的需求持续增加，电线电缆行业的市场空间巨大。但在电线电缆产品结构中占主要成分的铜、铝导体本身存在着难以克服的缺点，分述如下：
1、纯铜导体的密度大(8.89g/cm3),且铜矿资源全球匮乏，我国又是一个典型的贫铜国。从2004年起我国精铜消费量跃居世界首位，导致电气设备成本大幅度增加。
2、纯铝导体的机械强度偏低，焊接性能差，接触电阻大，在工程项目中推广应用受到限制；更因纯铝导体的抗蠕变性能差，导致铝导体电力电缆在工程应用上频繁出现故障。
3、随着铝合金技术的不断发展与工艺完善，特别是抗蠕变铝合金导体具有的机械性能和电气性能综合优势，使其用于电线电缆导体的优势愈来愈明显，其市场份额呈逐年上升趋势。
通常设计制造的铜铝过渡端子主要由铜鼻子和普通铝连接管组成。其结构图1所示：
其鼻子多采用电工铜、连接管多采用1350牌号的普通铝材。普通铜铝过渡端子用于铝合金电缆其主要缺陷如下：
1、1350牌号普铝长期在温度不断变化的作用下易发生蠕变，使其结构尺寸产生不可逆变化。
2、圆柱形连接管用于低压电力电缆异形导体(如扇形、瓦型、半圆型)，由于二者形状相差太大，在接头时即使采取整形措施，也难以保证把导体做到圆整的外形，导致导体外表面和连接管内壁之间空隙不均匀,给电缆长期稳定运行带来隐患。
发明内容
本发明的目的是研制一种大幅度提高电缆接头的稳定性、大幅度降低接头的施工成，应用于低压电网及工业配电网的抗蠕变铝合金铜铝过渡端子及其制备方法
本发明抗蠕变铝合金铜铝过渡端子，包括：铜鼻子1，和铜鼻子1相连的铝连接管2，所述铝连接管2与电缆导体接头，铝连接管2的内孔截面形状为圆形、扇形、瓦形、半圆形及和电缆截面相对应的形状，所述铝连接管2与电缆导体材料成分一致。
所述的铝连接管2的材料为抗蠕变铝合金，其化学组分质量百分比为：
Si≤0.12，Fe0.35-0.75，Cu0.15-0.25，Mg≤0.05，Zn≤0.05，
B0.001-0.04，其它元素(单个)≤0.03，其它元素(总和)≤0.1，Al余量。
采用抗蠕变铝合金材料作为铜铝过渡端子的铝连接管，其性能符合企业标准Q/WL.J01-XX要求，具体指标如下。
1)机械性能
抗拉强度(MPa)：退火状态60-115
半退火或不退火状态105-150，
延伸率≥10％
2)导电性能
20℃电阻率(Ω·mm2/m)：平均值≤0.028264，个别点≤0.028450
％IACS：平均值≥61.0，个别点≥60.6
本发明抗蠕变铝合金铜铝过渡端子的制备方法，其步骤如下：
1)采用T2牌号电工铜棒按照设计的规格图样经机械加工而成铜鼻子1；
2)采用抗蠕变铝合金浇注成铝连接管，抗蠕变铝合金的化学组分质量百分比为：
Si：0.10，Fe：0.50，Cu0.：0.20，Mg：0.03，Zn：0.03
B：0.02，其它元素总和≤0.1，Al余量。
3)采用摩擦焊接工艺将铜鼻子1和铝连接管2焊接在一起；
4)对铜铝过渡端子进行修整后装箱入库。
本发明抗蠕变异型铝合金铜铝过渡端子及具制备方法的优点是：
1、采用抗蠕变铝合金做导体连接管使其与电缆导体从材料成分到蠕变性能达成一致；
2、铝连接管内孔采用扇形、瓦形、半圆形等结构与国内低压电力电缆导体一致，方便施工，大幅度提高接头热稳定性；
3、采用摩擦焊接技术，保证过渡端子在温度不断变化的作用下焊接界面不发生变化。
附图说明
图1圆形抗蠕变异型铝合金铜铝过渡端子示意图
图2扇形抗蠕变异型铝合金铜铝过渡端子示意图。
图3瓦形抗蠕变异型铝合金铜铝过渡端子示意图。
图4半圆形抗蠕变异型铝合金铜铝过渡端子示意图。
具体实施方式
实施例一
根椐图1—图4所示，一种抗蠕变铝合金铜铝过渡端子，包括：铜鼻子1，和铜鼻子1相连的铝连接管2，铝连接管2的内孔截面形状为圆形。
一种抗蠕变铝合金铜铝过渡端子的制备方法，其步骤如下：
1)采用T2牌号电工铜棒按照设计的规格图样经机械加工而成铜鼻子1；
2)采用抗蠕变铝合金浇铸成铝连接管，抗蠕变铝合金的化学组分质量百分比为：
Si：0.10，Fe：0.50，Cu0.：0.20，Mg：0.03，Zn：0.03
B：0.02，其它元素总和≤0.1，Al余量。
3)采用摩擦焊接工艺将铜鼻子1和铝连接管2焊接在一起；
4)对铜铝过渡端子进行修整后装箱入库。
实施例二
根椐图1—图4所示，一种抗蠕变铝合金铜铝过渡端子，包括：铜鼻子1，和铜鼻子1相连的铝连接管2，铝连接管2的内孔截面形状为扇形。
1)采用T2牌号电工铜棒按照设计的规格图样经机械加工而成铜鼻子1；
2)采用抗蠕变铝合金浇铸成铝连接管，抗蠕变铝合金的化学组分质量百分比为：
Si：0.10，Fe：0.50，Cu0.：0.20，Mg：0.03，Zn：0.03
B：0.02，其它元素总和≤0.1，Al余量。
3)采用摩擦焊接工艺将铜鼻子1和铝连接管2焊接在一起；
4)对铜铝过渡端子进行修整后装箱入庫。
实施例三
根椐图1—图4所示，一种抗蠕变铝合金铜铝过渡端子，包括：铜鼻子1，和铜鼻子1相连的铝连接管2，铝连接管2的内孔截面形状为瓦形。
本发明抗蠕变铝合金铜铝过渡端子的制备方法，其步骤如下：
1)采用T2牌号电工铜棒按照设计的规格图样经机械加工而成铜鼻子1；
2)采用抗蠕变铝合金浇铸成铝连接管，抗蠕变铝合金的化学组分质量百分比为：
Si：0.08，Fe：0.75，Cu：0.15，Mg：0.01，Zn：0.01
B：0.009，其它元素总和≤0.1，Al余量。
3)采用摩擦焊接工艺将铜鼻子1和铝连接管2焊接在一起；
4)对铜铝过渡端子进行修整后装箱入库。

Claims (3)

1.一种抗蠕变铝合金铜铝过渡端子，其特征在于：包括：铜鼻子(1)，和铜鼻子(1)相连的铝连接管(2)，所述铝连接管(2)与电缆导体接头，铝连接管(2)设置有内连接孔；所述的内连接孔截面形状为圆形、扇形、瓦形、半圆形及和电缆截面相对应的形状，所述铝连接管(2)与电缆导体材料成分一致；所述的铝连接管(2)的材料为抗蠕变铝合金，其化学组分质量百分比为： 
Si≤0.12，Fe0.35-0.75，Cu0.15-0.25，Mg≤0.05，Zn≤0.05， 
B0.001-0.04，其它元素单个≤0.03，其它元素总和≤0.1，Al余量。 
2.根椐权利要求1所述的抗蠕变铝合金铜铝过渡端子，其特征在于：所述铜鼻子(1)的材料为T2牌号电工铜。 
3.根椐权利要求1所述的抗蠕变铝合金铜铝过渡端子的制备方法，其特征在于：其步骤如下 
1)采用T2牌号电工铜棒按照设计的规格图样经机械加工而成铜鼻子（1）； 
2)采用抗蠕变铝合金浇铸成铝连接管，抗蠕变铝合金的化学组分质量百分比为： 
Si≤0.12，Fe0.35-0.75，Cu0.15-0.25，Mg≤0.05，Zn≤0.05， 
B0.001-0.04，其它元素单个≤0.03，其它元素总和≤0.1，Al余量； 
3)采用摩擦焊接工艺将铜鼻子(1)和铝连接管(2)焊接在一起； 
4)对铜铝过渡端子进行修整后装箱入库。 
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