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1、(10)申请公布号 CN 103000261 A (43)申请公布日 2013.03.27 CN 103000261 A *CN103000261A* (21)申请号 201210512965.X (22)申请日 2012.12.04 H01B 5/08(2006.01) H01B 1/02(2006.01) H01B 13/02(2006.01) (71)申请人 安徽太平洋电缆股份有限公司 地址 安徽省芜湖市无为县高新科技园 (72)发明人 黄诚 王业山 王永海 (74)专利代理机构 上海光华专利事务所 31219 代理人 许亦琳 余明伟 (54) 发明名称 异形铝合金绞合导体及其制备 (5。
2、7) 摘要 本发明提供了一种异形铝合金绞合导体及其 制备。本发明的异形铝合金绞合导体为由多根铝 合金单丝导线同心层绞而成， 除绞线中心外， 各层 均由多根异形铝合金单丝导线同心绞合而成， 所 述异形铝合金单丝导线的横截面为异形等腰梯 形， 所述异形等腰梯形为长底边替换为圆弧的等 腰梯形， 所述圆弧的圆心与所述异形等腰梯形的 腰线的延长线的交点重合。本发明的异形铝合金 绞合导体无需紧压即可基本实现紧密绞合， 且绞 合后的导线无需退火处理， 外包导体屏蔽层也不 会渗入绞合导体内部， 确保了导体优良的性能。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 3 页 (19)中华人民共。
3、和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 3 页 1/2 页 2 1. 一种异形铝合金绞合导体， 为由多根铝合金单丝导线同心层绞而成， 其特征在于， 除绞线中心外， 各层均由多根异形铝合金单丝导线同心绞合而成， 所述异形铝合金单丝导 线的横截面为异形等腰梯形， 所述异形等腰梯形为长底边替换为圆弧的等腰梯形， 所述圆 弧的圆心与所述异形等腰梯形的腰线的延长线的交点重合， 所述异形铝合金绞合导体的绞 线中心由多根扇形铝合金单丝导线绞合而成， 或者由多根所述异形铝合金单丝导线绞合而 成， 或者为单根圆形铝合金单丝导线。 2. 如权利要求 1 所述异形铝合金绞。
4、合导体， 其特征在于， 所述异形铝合金绞合导体各 层所用异形铝合金单丝导线的数量 n 为 ： 其中， 为该层所用异形铝合金单丝导线的横截面中， 所述异形等腰梯形两腰的夹 角 ； 所述 满足下列条件 ： 所述 h 为所述异形铝合金单丝导线所在层的厚度 ； 所述 R 为所述异形铝合金单丝导线所在层的外半径。 3. 如权利要求 2 所述异形铝合金绞合导体， 其特征在于， 所述 还同时满足下列条 件 ： 4. 如权利要求 2 所述异形铝合金绞合导体， 其特征在于， 所述异形等腰梯形的四个角 均为圆角， 且同一层所用异形铝合金单丝导线的横截面形状一致。 5. 如权利要求 2 所述异形铝合金绞合导体， 其。
5、特征在于， 各层所用异形铝合金单丝导 线的横截面中， 所述异形等腰梯形的圆弧半径 R 为该层的外半径 R 的 1.02-1.05 倍。 6. 如权利要求 2-5 任一权利要求所述异形铝合金绞合导体， 其特征在于， 所述异形铝 合金单丝导线由圆形铝合金单丝导线经物理挤压获得， 挤压所用圆形铝合金单丝导线选用 半径为最小半径 r 的 1.03-1.07 倍的圆形铝合金单丝导线， 所述最小半径 r 为 ： 7. 如权利要求 2-5 任一权利要求所述异形铝合金绞合导体， 其特征在于， 制备异形铝 合金绞合导体所用的铝合金单丝导线， 按重量百分比， 包括如下组分 ： 硅 Si 0.03-0.1% 铁 F。
6、e 0.6-0.9% 镁 Mg 0.08-0.2% 锌 Zn 0.01-0.05% 硼 B 0.01-0.04% 锑 Sb 0.01-0.03% 锗 Ge 0.01-0.02% 权 利 要 求 书 CN 103000261 A 2 2/2 页 3 钡 Ba 0.01-0.03% 稀土 0.04-0.06% 余量为铝及不可避免的杂质。 8. 如权利要求 7 所述异形铝合金绞合导体， 其特征在于， 以铝合金中的稀土总重量为 基准计， 所述稀土组成如下 ： 轻稀土 70-80wt% ； 中稀土 5-10wt% ； 重稀土 15-20wt% ； 所述轻稀土选自镧 La、 铈 Ce、 镨 Pr、 钕 N。
7、d 和钷 Pm 中的一种或多种， 其中 La、 Ce、 Pr、 Nd 之和占轻稀土总重量的 90wt% 以上 ； 所述中稀土选自钐 Sm、 铕 Eu、 钆 Gd、 铽 Tb 和镝 Dy 中的一种或多种 ； 所述重稀土选自钬 Ho、 铒 Er、 铥 Tm、 镱 Yb、 镥 Lu、 钇 Y 和钪 Sc 中的一种或多种， 其中钪 Sc 占重稀土重量的 50% 以上。 9. 如权利要求 1-8 任一权利要求所述异形铝合金绞合导体的绞合方法， 本发明的异形 铝合金绞合导体可采用下列方法制备 ： 1） 根据所需绞合导线的外径设计绞合所需层数及各层的厚度与外半径， 并确定各层异 形铝合金单丝导线的 角与异形。
8、等腰梯形截面的高度及圆弧半径 ； 2） 计算并选择合适半径的圆形铝合金单丝导线挤压成所需的异形铝合金单丝导线 ； 3） 根据设计， 将各铝合金单丝导线装配入框式绞线机并经同心层绞获得所述异形铝合 金绞合导体。 10. 如权利要求 9 所述异形铝合金绞合导体的绞合方法， 其特征在于， 同心层绞时， 所 述框式绞线机的分线板上固定有数个异形单丝导线定位器， 所述异形单丝导线定位器包括 底座及设于底座上的槽口， 底座固定于框式绞线机的分线板上， 槽口的横截面呈内窄外宽 的敞口倒等腰梯形， 槽口的轴向平行于单丝导线的走向。 权 利 要 求 书 CN 103000261 A 3 1/9 页 4 异形铝合。
9、金绞合导体及其制备 技术领域 0001 本发明涉及铝合金导体领域， 特别涉及一种异形铝合金绞合导体及其制备。 背景技术 0002 铝合金电力电缆是以铝合金材料为导体， 采用特殊紧压工艺和退火处理等先进技 术发明创造的新型材料电力电缆。合金电力电缆弥补了以往纯铝电缆的不足， 提高了电缆 的导电性能、 弯曲性能、 抗蠕变性能和耐腐蚀性能等， 能够保证电缆在长时间过载和过热时 保持连续性能稳定， 采用 8000 系列铝合金导体， 可以大大提高铝合金电缆的导电率、 耐高 温性， 同时解决了纯铝导体电化学腐蚀、 蠕变等问题。 铝合金的导电率是最常用基准材料铜 IACS的61.5%， 载流量是铜的79%，。
10、 优于纯铝标准。 但在同样体积下， 铝合金的实际重量大约 是铜的三分之一。 按照该计算， 在满足相同导电性能的前提下， 相同重量铝合金电缆的长度 是铜电缆的两倍。因此， 相同载流量时铝合金电缆的重量大约是铜缆的一半。采用铝合金 电缆取代铜缆， 可以减轻电缆重量， 降低安装成本， 减少设备和电缆的磨损， 使安装工作更 轻松。 在满足同等电气性能的前提下， 使用铝合金电缆的重量是铜芯电缆的一半， 其截面是 传统铜芯电缆的 1.11.25 倍， 价格比传统的铜芯电缆低 30%55%。 0003 但是， 单从体积电导率方面考虑， 铝合金不及铜， 因此需要采用超常规的紧压技 术， 使紧压系数达到要求， 。
11、以弥补铝合金在体积导电率上的不足， 使绞合导体线芯如实心导 体一般。 0004 目前， 用于电缆的铝合金绞合导线大部分采用横截面为圆心的铝合金单丝绞合而 成， 这些单线绞合后， 绞线间和绞层间的间隙大， 结构紧密度低， 影响绞线电性能。 也有部分 绞合导体采用异形铝合金单丝， 但是现有的异形铝合金单丝仍需要紧压及退火处理才能使 得绞线间和绞层间紧密程度达到要求。 发明内容 0005 为了克服现有技术中的缺陷， 本发明提供了一种无需紧压与退火的异形铝合金绞 合导体及其制备。 0006 本发明提供的异形铝合金绞合导体， 为由多根铝合金单丝导线同心层绞而成， 除 绞线中心外， 各层均由多根异形铝合金。
12、单丝导线同心绞合而成， 所述异形铝合金单丝导线 的横截面为异形等腰梯形， 所述异形等腰梯形为长底边替换为圆弧的等腰梯形， 所述圆弧 的圆心与所述异形等腰梯形的腰线的延长线的交点重合， 所述异形铝合金绞合导体的绞线 中心由多根扇形铝合金单丝导线绞合而成， 或者由多根所述异形铝合金单丝导线绞合而 成， 或者为单根圆形铝合金单丝导线。 0007 所述圆形铝合金单丝导线的横截面为圆形。 0008 所述扇形铝合金单丝导线的横截面为扇形。 0009 进一步的， 所述异形等腰梯形的四个角均为圆角。 0010 进一步的， 所述扇形的三个角均为圆角。 说 明 书 CN 103000261 A 4 2/9 页 5。
13、 0011 所述异形等腰梯形除长底边外， 其余各边的主体部分基本呈直线。 0012 进一步的， 同一层所用异形铝合金单丝导线的横截面形状一致。 0013 各层所用异形铝合金单丝导线的数量 n 为 ： 0014 0015 其中， 为该层所用异形铝合金单丝导线的横截面中， 所述异形等腰梯形两腰的 夹角。 0016 进一步的， 所述 满足下列条件 ： 0017 0018 所述 h 为所述异形铝合金单丝导线所在层的厚度 ； 0019 所述 R 为所述异形铝合金单丝导线所在层的外半径。 0020 各层所用异形铝合金单丝导线的横截面中， 所述异形等腰梯形的高 h 与该层厚度 h 基本相当， 考虑到绞合可能。
14、产生的微量变形， 优选等于或略高于该层厚度 h， 如为该层厚 度 h 的 1-1.05 倍。 0021 各层所用异形铝合金单丝导线的横截面中， 所述异形等腰梯形的圆弧半径 R 略大 于该层的外半径 R。较佳的， 所述圆弧半径 R 为该层的外半径 R 的 1.02-1.05 倍。 0022 h 的值可根据实际需要设定， 如 1.6mm h 3.7mm。 0023 R 的值也根据常规绞合导线的实际需要设定， 如 2.4mm R 12mm。 0024 进一步的， 所述 还同时满足下列条件 ： 0025 0026 满足上述条件时， 各同层的异形铝合金单丝导线之间配合得更为密切。 0027 更佳的， 所。
15、述 还同时满足的条件为 ： 0028 0029 本发明所述异形铝合金单丝导线可由圆形铝合金单丝导线经物理挤压获得。 0030 进一步的， 挤压所用圆形铝合金单丝导线的最小半径 r 为 ： 0031 0032 较佳的， 挤压所用圆形铝合金单丝导线可选用半径为最小半径 r 的 1.03-1.07 倍 的圆形铝合金单丝导线。 0033 具体的， 可将圆形铝合金单丝导线送入一压线孔型呈对应异形等腰梯形的挤铝机 挤压获得。 0034 扇形铝合金单丝导线可将圆形铝合金单丝导线送入一压线孔型呈扇形的挤铝机 挤压获得。 0035 本发明的异形铝合金绞合导体的绞合方法， 可采用下列方法制备 ： 说 明 书 CN。
16、 103000261 A 5 3/9 页 6 0036 1） 根据所需绞合导线的外径设计绞合所需层数及各层的厚度与外半径， 并确定各 层异形铝合金单丝导线的 角与异形等腰梯形截面的高度及圆弧半径 ； 0037 2） 计算并选择合适半径的圆形铝合金单丝导线挤压成所需的异形铝合金单丝导 线 ； 0038 3） 根据设计， 将各铝合金单丝导线装配入框式绞线机并经同心层绞获得所述异形 铝合金绞合导体。 0039 进一步的， 所述框式绞线机的分线板上固定有数个异形单丝导线定位器， 所述异 形单丝导线定位器包括底座及设于底座上的槽口， 底座固定于框式绞线机的分线板上， 槽 口的横截面呈内窄外宽的敞口倒等腰。
17、梯形， 槽口的轴向平行于单丝导线的走向。异形单丝 导线定位器的使用使得异形铝合金绞合导体在进行同心层绞时单丝线不会发生移位、 翻 转， 保证各单丝导线间结合紧凑， 无需进一步退火处理。 0040 上述异形铝合金绞合导体在进行同心层绞时， 无需紧压。 进一步的， 制成异形铝合 金绞合导体后也无需退火处理即外包导体屏蔽层。 0041 本发明将铝合金单丝导线的截面设计为特定的异形等腰梯形， 该种截面的铝合金 单丝导线， 经同心层绞合后， 可拼合为层层相扣的近似圆环形， 这样的绞合导体各单丝导体 间间隙大大减小， 且无需紧压即可基本实现紧密绞合， 且绞合后的导线无需退火处理， 外包 导体屏蔽层也不会渗。
18、入绞合导体内部， 确保了导体优良的性能。 0042 本发明的异形铝合金绞合导体适用于各种电力用铝合金材料。 0043 所得异形铝合金绞合导体可根据需要进一步包覆有屏蔽层、 绝缘层和保护层， 从 而获得铝合金电缆。 0044 进一步改良的， 本发明制备异形铝合金绞合导体所用的铝合金单丝导线， 按重量 百分比， 包括如下组分 ： 0045 硅 Si 0.03-0.1% 0046 铁 Fe 0.6-0.9% 0047 镁 Mg 0.08-0.2% 0048 锌 Zn 0.01-0.05% 0049 硼 B 0.01-0.04% 0050 锑 Sb 0.01-0.03% 0051 锗 Ge 0.01-。
19、0.02% 0052 钡 Ba 0.01-0.03% 0053 稀土 0.04-0.06% 0054 余量为铝及不可避免的杂质。 0055 优选的， 所述铝的含量 98.1wt%。 0056 优选的， 以铝合金中的稀土总重量为基准计， 所述稀土组成如下 ： 0057 轻稀土 70-80wt% ； 0058 中稀土 5-10wt% ； 0059 重稀土 15-20wt%。 0060 所述轻稀土选自镧 La、 铈 Ce、 镨 Pr、 钕 Nd 和钷 Pm 中的一种或多种， 其中 La、 Ce、 Pr、 Nd 之和占轻稀土总重量的 90wt% 以上。 说 明 书 CN 103000261 A 6 4。
20、/9 页 7 0061 所述中稀土选自钐 Sm、 铕 Eu、 钆 Gd、 铽 Tb 和镝 Dy 中的一种或多种。 0062 优选的， 所述中稀土为铕 Eu。 0063 所述重稀土选自钬 Ho、 铒 Er、 铥 Tm、 镱 Yb、 镥 Lu、 钇 Y 和钪 Sc 中的一种或多种， 其 中钪 Sc 占重稀土重量的 50% 以上。 0064 优选的， 所述重稀土为钪 Sc。 0065 所述铝合金单丝导线可采用下列方法制备 ： 0066 1） 熔炼 ： 先将铝和铝-铁合金在720-730下熔化， 再升温至780-790下加入镁、 锌、 锑、 锗、 钡 ； 充分混合后， 在 760-770下加入轻稀土 。
21、； 充分混合后， 在 730-740下加入 中稀土 ； 充分混合后， 在 780-790下加入重稀土和硼 ； 充分混合后获得铝液， 铝液通入精 炼剂进行精炼、 扒渣， 对铝液进行炉前化学快速分析， 分析后根据配方中各组分的重量比调 整铝液组分， 对铝液进行补料 ； 0067 2） 保温 ： 将步骤 1 所得铝液在 730-740下保温静置 15-20min ； 0068 3） 连铸连轧 ： 将步骤 2 所得铝液进行连铸连轧工艺， 各项指标的控制范围为 ： 浇铸 温度为 710-720， 烧铸速度为 7.5-7.7m/min， 冷却速度为 19-21 /s， 轧区的进轧温度为 470-480， 。
22、出轧温度为 260-270， 获得铝合金线材 ； 0069 4） 铝合金线材经冷拉丝工艺制备获得圆形铝合金单丝导线。 0070 优选的， 所述镁、 锌、 锑、 锗、 钡、 轻稀土、 中稀土、 重稀土、 硼均以该物质与铝的中间 合金的方式加入。 0071 由于生产所用铝锭及铝合金中均不可避免的含有少量硅， 因此硅无需额外加入。 0072 步骤 1 中所用精炼剂可采用主要成分为 NaNO3、 石墨和冰晶石， 精炼剂的导入温度 为 775-785， 精炼剂与铝液的重量比为 2-3:6000。 0073 所述步骤 1 中， 精炼剂的反应时间为 15 分钟以上， 即在精炼剂加入 15 分钟以后再 进行扒。
23、渣操作。整个精炼过程中无需外加覆盖剂。 0074 在本发明的优化铝合金配方组成下， 在熔炼时无需加入覆盖剂， 且相比添加覆盖 剂工艺所得线材的电性能无不良影响， 所得铝杆与单丝起皮更少， 杂质去除更加容易， 整体 操作步骤大大简化。 0075 本发明通过进一步对异形铝合金绞合导体中稀土元素含量的调整， 并引入其他掺 杂元素， 所制得的铝合金线材其电导率达到 61%IACS 以上， 拉伸强度最高可达 134MPa， 且伸 长率均达到 27% 以上， 抗蠕变效果优良， 综合电性能表现突出。 附图说明 0076 图 1 显示为异形铝合金单丝导线的横截面示意图。 0077 图 2 显示为异形铝合金单丝。
24、导线变形示意图。 0078 图 3 显示为异形单丝导线定位器示意图 0079 图 4-5 显示为常规的绞合导线横截面示意图 0080 图 6-8 显示为异形铝合金绞合导线横截面示意图 0081 标号说明 ： 0082 1 ： 异形等腰梯形圆弧形长底边 0083 2 ： 异形等腰梯形圆弧形长底边的圆心， 与异形等腰梯形腰线的延长线的交点重合 说 明 书 CN 103000261 A 7 5/9 页 8 0084 3 ： 底座 0085 4 ： 槽口 0086 ： 异形等腰梯形两腰的夹角 0087 h ： 异形等腰梯形的高， 与其所在层的厚度相当 0088 R ： 异形等腰梯形圆弧的半径 0089。
25、 r: 用于挤压异形铝合金单丝导线的圆形铝合金单丝导线的半径 具体实施方式 0090 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式， 本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。 本发明还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或应用， 本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用， 在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。 0091 须知， 下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或 装置 ； 所有压力值和范围都是指绝对压力。 0092 此外应理解， 本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后 还可以存在其他方法步骤或在。
26、这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤， 除非另 有说明 ； 还应理解， 本发明中提到的一个或多个设备 / 装置之间的组合连接关系并不排斥 在所述组合设备 / 装置前后还可以存在其他设备 / 装置或在这些明确提到的两个设备 / 装 置之间还可以插入其他设备 / 装置， 除非另有说明。而且， 除非另有说明， 各方法步骤的编 号仅为鉴别各方法步骤的便利工具， 而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实 施的范围， 其相对关系的改变或调整， 在无实质变更技术内容的情况下， 当亦视为本发明可 实施的范畴。 0093 本说明书所附图式所绘示的结构、 比例、 大小等， 均仅用以配合说明书所揭示的。
27、内 容， 以供熟悉此技术的人士了解与阅读， 并非用以限定本发明可实施的限定条件， 故不具技 术上的实质意义， 任何结构的修饰、 比例关系的改变或大小的调整， 在不影响本发明所能产 生的功效及所能达成的目的下， 均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。 同时， 本说明书中所引用的如 “上” 、“下” 、“左” 、“右” 、“中间” 及 “一” 等的用语， 亦仅为便于 叙述的明了， 而非用以限定本发明可实施的范围， 其相对关系的改变或调整， 在无实质变更 技术内容下， 当亦视为本发明可实施的范畴。 0094 如图 6-8 所示的异形铝合金绞合导体， 为由多根铝合金单丝导线同心层绞而成， 。
28、除绞线中心外， 各层均由多根异形铝合金单丝导线同心绞合而成， 所述异形铝合金单丝导 线的横截面如图 1 所示为异形等腰梯形， 所述异形等腰梯形的长底边为圆弧 1， 所述圆弧 的圆心与所述异形等腰梯形的腰线的延长线的交点 2 重合， 所述异形铝合金绞合导体的绞 线中心由多根扇形铝合金单丝导线绞合而成， 或者由多根所述异形铝合金单丝导线绞合而 成， 或者为单根圆形铝合金单丝导线。 0095 进一步的， 所述异形等腰梯形的四个角均为圆角。该设计不仅使得挤制变得更为 容易， 而且也为绞合中单丝导线的些微变形预留了空间。 0096 各层所用异形铝合金单丝导线的数量 n 为 ： 0097 说 明 书 CN。
29、 103000261 A 8 6/9 页 9 0098 其中， 为该层所用异形铝合金单丝导线的横截面中， 所述异形等腰梯形两腰的 夹角。 0099 进一步的， 所述 满足下列条件 ： 0100 0101 所述 h 为所述异形铝合金单丝导线所在层的厚度。 0102 所述 R 为所述异形铝合金单丝导线所在层的外半径。 0103 各层所用异形铝合金单丝导线的横截面中， 所述异形等腰梯形的高 h 与该层厚度 h 基本相当， 考虑到绞合可能产生的微量变形， 优选等于或略高于该层厚度 h， 如为该层厚 度 h 的 1-1.05 倍。 0104 各层所用异形铝合金单丝导线的横截面中， 所述异形等腰梯形的圆弧。
30、半径 R 略大 于该层的外半径 R。较佳的， 所述圆弧半径 R 为该层的外半径 R 的 1.02-1.05 倍。该设计 考虑了结合过程中异形铝合金单丝导线的些微变形， 可以使得绞合后单层的外缘更接近圆 形， 无需紧压， 层与层之间的结合也能十分紧密。 0105 h 的值可根据实际需要设定， 一般情况下 1.6mm h 3.7mm。 0106 R 的值也根据常规绞合导线的实际需要设定， 一般情况下 2.4mm R 12mm。 0107 满足上述条件的异形铝合金单丝导线充分考虑了其在绞合导体中所处位置与其 形状选择之间的关系， 使得挤制变得更为容易。 0108 进一步的， 所述 还同时满足下列条件。
31、 ： 0109 0110 上述条件考虑了在绞合过程中即能满足为单丝导线的些微变形预留空间， 又不至 于使得同层异形铝合金单丝导线之间的间隙过大。满足上述条件时， 同层的异形铝合金单 丝导线之间配合得更为紧密。 0111 更佳的， 所述 还同时满足的条件为 ： 0112 0113 本发明所述异形铝合金单丝导线可由圆形铝合金单丝导线经物理压变获得。 0114 进一步的， 挤压所用圆形铝合金单丝导线的最小半径 r 为 ： 0115 0116 较佳的， 挤压所用圆形铝合金单丝导线可选用半径为最小半径 r 的 1.03-1.07 倍 的圆形铝合金单丝导线。 采用这样的圆形铝合金单丝导线挤制本发明的异形铝。
32、合金单丝导 线， 不仅挤制更为容易， 而且获得的异形铝合金单丝导线截面形状的精准度更高。 0117 异形铝合金单丝导线为将圆形铝合金单丝导线送入一压线孔型呈异形等腰梯形 的挤铝机挤压获得。 说 明 书 CN 103000261 A 9 7/9 页 10 0118 将本发明的异形铝合金单丝导线通行层绞时， 在框式绞线机的分线板上固定与异 性单丝导线一一对应的数个如图 3 所示异形单丝导线定位器， 所述异形单丝导线定位器包 括底座 3 及设于底座上的槽口 4， 槽口的横截面呈内窄外宽的敞口倒等腰梯形， 槽口的轴向 平行于单丝导线的走向。 0119 异形单丝导线定位器的使用使得异形铝合金绞合导体在进。
33、行同心层绞时单丝线 不会发生移位、 翻转， 保证各单丝导线间结合紧凑， 不易鼓包， 绞合导线无需进一步退火处 理。 0120 更为具体的 ： 0121 一种绞合方式如图 6 所示， 该异形铝合金绞合导体从里至外由 3 组异形铝合金单 丝导线组同心绞合而成， 同一层所用异形铝合金单丝导线的横截面形状一致。 0122 其中绞合中心层由 6 根异形铝合金单丝导线绞合而成， 该层厚度 h 为 2.28mm, 外 半径 R 为 3.45mm， 所用异形铝合金单丝导线的 角为 59， 其横截面异形等腰梯形的高与 该层厚度相当， 圆弧半径 R 为 3.62mm， 采用直径为 2.7mm 的圆形单丝挤压变形获。
34、得。 0123 中间层由 11 根异形铝合金单丝导线绞合而成， 该层厚度为 2.25mm, 外半径为 5.7mm， 所用异形铝合金单丝导线的 角为 32， 其横截面异形等腰梯形的高与该层厚度 相当， 圆弧半径为 5.9mm， 采用直径为 2.8mm 的圆形单丝挤压变形获得。 0124 最外层由 15 根异形铝合金单丝导线绞合而成， 该层厚度为 2.25mm, 外半径为 7.95mm， 所用异形铝合金单丝导线的 角为 23， 其横截面异形等腰梯形的高与该层厚度 相当， 圆弧半径为 R 8.3mm， 采用直径为 2.9mm 的圆形单丝挤压变形获得。 0125 所得绞合导体填充系数 92%。 012。
35、6 再一种绞合方式如图 7 所示， 该异形铝合金绞合导体的绞合中心为半径为 1.39mm 的圆形单丝， 自绞合中心往外由 3 组异形铝合金单丝导线组同心绞合而成， 同一层所用异 形铝合金单丝导线的横截面形状一致。 0127 其中从绞合中心至外第一层由 6 根异形铝合金单丝导线绞合而成， 该层厚度 h 为 2.61mm,外半径R为4mm， 所用异形铝合金单丝导线的角为59， 其横截面异形等腰梯形 的高与该层厚度相当， 圆弧半径 R 为 4.08mm， 采用直径为 3.15mm 的圆形单丝挤压变形获 得。 0128 从绞合中心至外第二层由 11 根异形铝合金单丝导线绞合而成， 该层厚度为 2.4m。
36、m, 外半径为 6.4mm， 所用异形铝合金单丝导线的 角为 32， 其横截面异形等腰梯形 的高与该层厚度相当， 圆弧半径 R 为 6.6mm， 采用直径为 3.1mm 的圆形单丝挤压变形获得。 0129 最外层由 15 根异形铝合金单丝导线绞合而成， 该层厚度为 2.7mm, 外半径为 9.1mm， 所用异形铝合金单丝导线的 角为 23， 其横截面异形等腰梯形的高与该层厚度 相当， 圆弧半径 R 为 9.3mm， 采用直径为 3.4mm 的圆形单丝挤压变形获得。 0130 所得绞合导体填充系数 95%。 0131 再一种绞合方式如图8所示， 由3组铝合金单丝导线组同心绞合而成， 同一层所用 。
37、铝合金单丝导线的横截面形状一致。 0132 其中， 绞合中心层由 4 根扇形铝合金单丝导线绞合而成， 所述扇形铝合金单丝导 线的横截面为扇形， 且所述扇形的三个角均为圆角。 该层外半径R为2.55mm， 所用扇形铝合 金单丝导线横截面的扇形角度为 89， 半径与该层外半径相当。 说 明 书 CN 103000261 A 10 8/9 页 11 0133 中间层由 9 根异形铝合金单丝导线绞合而成， 该层厚度为 2.3mm, 外半径为 4.85mm， 所用异形铝合金单丝导线的 角为 39， 其横截面异形等腰梯形的高与该层厚度 相当， 圆弧半径 R 为 5.0mm， 采用直径为 2.8mm 的圆形。
38、单丝挤压变形获得。 0134 最外层由 14 根异形铝合金单丝导线绞合而成， 该层厚度为 2.25mm, 外半径为 7.1mm， 所用异形铝合金单丝导线的 角为 25， 其横截面异形等腰梯形的高与该层厚度 相当， 圆弧半径 R 为 7.3mm， 采用直径为 2.8mm 的圆形单丝挤压变形获得。 0135 所得绞合导体填充系数 93%。 0136 通过与图4与图5的比较可见， 本发明的异形绞合导体相比常规的绞合导体， 各导 体单丝之间的间距获得了大幅下降， 导体外表面光滑圆整， 并且制作十分方便， 提高了绞合 导体的电性能。 0137 进一步的， 用于制备上述异形绞合导体的圆形单丝导线制备方法如。
39、下 ： 0138 圆形单丝导线的组成参见表 1. 0139 制备步骤 ： 0140 熔炼 ： 按表1配方， 先将铝和铝-铁合金在720-730下熔化， 再升温至780-790 下以中间合金方式加入镁、 锌、 锑、 锗和钡 ； 充分混合后， 在 760-770下以中间合金方式加 入加入轻稀土 ； 充分混合后， 在 730-740下以中间合金方式加入中稀土 ； 充分混合后， 在 780-790下以中间合金方式加入重稀土和硼 ； 在中间合金加入时， 应尽可能在铝液的不 同位置进行投料， 使得中间合金的成分能够更快速、 均匀地在铝液中分散 ； 充分混合后在 775-785下通入精炼剂进行精炼， 所述精。
40、炼剂的主要有效成分为 NaNO3、 石墨和冰晶石 （硝 酸钠 60wt%、 石墨粉 10wt%、 冰晶石 30wt， 各组分可上下浮动 5%） 。精炼剂与铝液的重量比 为 2:6000， 精炼剂反应 15 分钟以上， 再进行扒渣， 对铝液进行炉前化学快速分析， 分析后根 据配方中各组分的重量比调整铝液组分， 对铝液进行补料 ； 0141 保温 ： 将步骤 1 所得铝液在 730-740下保温静置 15-20min ； 0142 连铸连轧 ： 各项指标的控制范围为 ： 浇铸温度为 710-720， 烧铸速度为 7.5-7.7m/min， 冷却速度为 19-21 /s， 轧区的进轧温度为 470-。
41、480， 出轧温度为 260-270 ； 轧区的长度为 51m， 机架数为 15， 轧制速度为 3.6-3.8m/s， 出杆直径为 9-10mm。 连铸连轧工艺中连铸轮机内外冷却水量之比为 3 ： 2， 冷却水温低于 50。铸机电压为 60-90V。所得铝合金线的材料特性如表 2 所示。 0143 表 1 0144 说 明 书 CN 103000261 A 11 9/9 页 12 0145 0146 * 所述轻稀土为 La、 Ce、 Pr、 Nd 之和占轻稀土总重量的 90wt% 以上混合轻稀土 0147 表 2 0148 0149 *蠕变的检测方法为 ： 根据标准JIS Z2241， 在15。
42、0以及1/5的0.2%屈服强度下， 对所得铝合金线材进行 100 小时的抗蠕变实验， 以 %/hr 为单位， 计算其每小时的平均变形 值。 0150 所述 0.2% 屈服强度的检测方法参照标准 ： JID Z2241 0151 以上所述， 仅为本发明的较佳实施例， 并非对本发明任何形式上和实质上的限制， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员， 在不脱离本发明方法的前提下， 还将可以做出 若干改进和补充， 这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。 凡熟悉本专业的技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更 动、 修饰与演变的等同变化， 均为本发明的等效实施例 ； 同时， 凡依据本发明的实质技术对 上述实施例所作的任何等同变化的更动、 修饰与演变， 均仍属于本发明的技术方案的范围 内。 说 明 书 CN 103000261 A 12 1/3 页 13 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103000261 A 13 2/3 页 14 图 4 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103000261 A 14 3/3 页 15 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103000261 A 15 。