铝合金电缆从合金配制到成品检测的系统化制造体系广东坚宝电缆有限公司

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发布时间：2025.10.02 新闻来源：广东坚宝电缆有限公司浏览次数：

铝合金电缆因其重量轻、导电好、强度高、耐腐蚀等优点，广泛应用于电力、建筑、轨道交通等领域。其生产是一个高度系统化、精密控制的过程，涵盖合金配制、导体制造、绝缘与护套加工、铠装处理及成品检测五大核心环节。以下从技术原理、工艺控制与质量保障角度，全面解析铝合金电缆的生产流程。

一、合金配制：性能优化的“源头工程”

合金配制是铝合金电缆生产的首要环节与技术核心，决定了导体的机械强度、导电性、耐腐蚀性与加工性能。

1. 合金元素设计与功能

在纯铝（≥99.5%）基础上，精准添加微量合金元素，实现性能协同优化：

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镁（Mg）：显著提升抗拉强度和屈服强度，形成Al-Mg固溶体；

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铜（Cu）：增强强度与耐热性，但需控制含量以避免降低导电率；

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硅（Si）：改善流动性与耐热性，与镁形成Mg₂Si强化相；

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铁（Fe）：控制杂质含量，过高会形成脆性相，影响塑性；

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稀土元素（如镧、铈）：净化晶粒、细化组织，提升综合性能。

2. 熔炼工艺控制

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温度控制：熔炼温度维持在 700℃～800℃，确保充分熔融且避免过热氧化；

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搅拌与保温：机械搅拌促进成分均匀，保温时间不少于30分钟；

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除气与过滤：

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采用惰性气体（如氮气、氩气）旋转喷吹除气，去除氢气，防止气孔；

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通过陶瓷过滤板或多层筛网过滤，去除氧化夹杂与非金属杂质。

二、导体制造：高效成型与组织优化

（一）连铸连轧（Continuous Casting & Rolling）

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工艺流程：合金液 → 结晶器连铸成坯 → 高温热轧 → 控冷 → 收线；

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优势：

○

减少中间工序，能耗低、效率高；

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高温塑性好，晶粒细化，组织致密，提升机械与导电性能；

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可实现大长度连续生产，减少接头。

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关键参数控制：

○

铸坯温度：≥650℃；

○

轧制速度与温度匹配，防止裂边或内部缺陷；

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冷却速率控制，避免残余应力。

（二）绞合与成型

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绞合工艺：

○

单线经拉丝机拉制成规定直径；

○

通过绞线机进行同心绞合，常见结构为1+6、1+6+12等；

○

控制绞合方向（左向/右向）与节距，防止松股或变形；

○

节距比一般为10～14，确保柔韧性与稳定性。

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压型处理：

○

可压制成圆形、扇形、瓦形等，提高填充率，节省空间；

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扇形导体常用于中压电缆，提升电缆整体紧凑性。

三、绝缘与护套加工：电气安全与环境防护的关键屏障

（一）绝缘挤出

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材料选择：常用交联聚乙烯（XLPE），具有优异的电气性能与耐热性（长期工作温度90℃）；

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挤出工艺：

○

挤塑机加热至熔融状态（180～220℃）；

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通过挤压式或交联式模具包覆导体，控制厚度均匀性（偏差≤±0.1mm）；

○

在线测径与自动反馈系统确保外径稳定。

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交联处理：

○

温水交联：70～90℃温水中交联数小时；

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蒸汽交联：高温蒸汽加压交联，效率高；

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硅烷交联：常温水解交联，适合小截面电缆。

（二）护套挤出

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材料选择：聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）或低烟无卤材料（LSZH）；

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功能要求：

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机械保护（抗压、抗冲击）；

○

防潮、防腐蚀、防紫外线；

○

阻燃或耐火（视电缆等级而定）；

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工艺要点：

○

挤出厚度符合标准（如GB/T 12706）；

○

与绝缘层之间可加缓冲层或屏蔽层；

○

在线火花检测，防止针孔缺陷。

四、铠装处理：增强机械强度与抗外力能力

适用于需承受机械应力或直埋敷设的电缆。

1. 钢带铠装

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采用双层镀锌钢带螺旋缠绕，搭盖率≥50%；

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钢带间需紧密咬合，铠装后外径均匀，无翘边；

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适用于中低压电力电缆，提供高抗压强度。

2. 铝合金带联锁铠装

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使用专用成型模具，将铝合金带螺旋卷绕并自动咬合，形成自锁结构；

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优势：

○

重量轻（仅为钢带铠装的1/3）；

○

抗腐蚀性强（与导体同材质，无电化学腐蚀）；

○

柔韧性好，弯曲半径小，便于敷设；

○

具备一定电磁屏蔽能力。

五、成品检测：质量闭环与标准符合性验证

（一）外观检测

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目视或机器视觉检测：

○

表面是否光滑、无气泡、裂纹、杂质；

○

绝缘与护套厚度符合标准（千分尺或超声波测量）；

○

铠装层是否均匀、无松动、无锈蚀。

（二）电气性能检测

项目	方法	标准要求
导体直流电阻	电桥法（20℃）	符合GB/T 3956，不大于规定值
绝缘电阻	2500V兆欧表或高阻计	≥1000MΩ·km（XLPE电缆）
耐压试验	工频耐压（3.5kV/5min）	无击穿、无闪络

（三）机械性能检测

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拉伸试验：测抗拉强度（≥150MPa）、伸长率（≥15%）；

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弯曲试验：绕规定直径圆柱弯曲180°，检查绝缘是否开裂；

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压扁试验：对铠装电缆施加规定压力（如50kN/m），观察结构完整性。

（四）环境性能检测

项目	试验条件	目的
高温老化试验	135℃×168h	评估长期热稳定性
盐雾试验	5%NaCl溶液，35℃，96h	检验耐腐蚀性（尤其铠装层）
低温弯曲试验	-25℃下弯曲	验证低温韧性
阻燃/耐火试验	按GB/T 18380/19216	验证火灾条件下的功能维持能力

六、总结：铝合金电缆制造的“四高”特征

高精度：合金成分、尺寸公差、工艺参数均需精确控制；

高集成：连铸连轧、挤出交联等工序高度自动化、连续化；

高可靠性：通过多道检测确保产品在电气、机械、环境方面的长期稳定；

高适应性：可根据不同应用场景（如阻燃、耐火、防腐）灵活调整材料与结构。

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