[發明專利]防止熱裂鋁合金線材及制備方法

有效

• 申請號: 201310272671.9
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103352156A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 周宏勝
• 申請（專利權）人: 銅陵興怡金屬材料有限公司
• 主分類號: C22C21/12
• 分類號: C22C21/12;C22C1/03;C22F1/057
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明屬于合金線材制造技術領域，具體涉及一種用于輸電線路上的高強度、高導電率以及防止熱裂鋁合金線材及其制造工藝。

背景技術

以往，我國作為輸電線用的電線主要成分是銅。但由于銅價格高，成本高，加上現在技術進步，鋁合金導線的應用比例在不斷的增加。現在輸電線路上用的普通鋼芯鋁導線、鋁包鋼芯導線、耐熱鋁導線和高強鋁導線等等。但現有的鋁合金線材存在導電率不高、強度不高、不耐熱、不同環境中導電率差異大、線耗高等一系列問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種防止熱裂鋁合金線材及其制備方法，生產的鋁合金線材能滿足高強、高導和防熱裂的要求。

?本發明技術方案如下：

一種防止熱裂鋁合金線材，其特征在于其中含有下列重量百分比的成分：鈦0.02-0.032、銅0.8-1.0、鈹0.021-0.032、鈰0.12-0.15、鐠0.03-0.04、釹0.011-0.013、鑭0.022-0.025、余量為鋁。

防止熱裂鋁合金線材的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）、按鈦、鈹、鈰質量比2：2：1的比例將鈦、鈹、鈰粉末投入爐中熔化，精煉后澆注制取鈦鈹鈰合金塊；按鐠、釹、鑭按質量比3：1：2的比例將鐠、釹、鑭粉末投入爐中熔化，精煉后澆注制取鐠釹鑭合金塊；

（2）、按原料配方，將鋁塊加入爐中升溫至730-740℃下熔化，然后，再升溫至780-790℃下，加入鈦鈹鈰合金塊后，充分混合后，再加入鐠釹鑭合金塊及其它合金配料成分，充分混合后，通入精煉劑進行精煉、扒渣；再對鋁液進行爐前化學快速分析，分析后根據配方中各組分的重量比調整鋁液組分，對鋁液進行補料；

（3）、保溫：將步驟1?所得鋁液在720-730℃下保溫15-20min?；

（4）、連鑄連軋成鋁合金桿、拉絲機拉制成鋁合金單線，控制潤滑溫度不高于90℃；

（5）、時效熱處理，放入320-330℃熱處理爐中處理4-5小時，然后，以4-5℃/分鐘速率降溫至130-140℃，保溫3-4小時，再以6-8℃/分鐘速度升溫至220-230℃，保溫2-3小時；再自然冷卻至室溫即可。

本發明鋁合金中加入微量的鈦，能顯著細化鋁合金的晶粒組織，提高合金的機械性能，降低合金的熱裂傾向，但會降低導電率。本發明通過鈦與銅、鈹等的配合，改善其導電率，達到較好的效果。

本發明中稀土元素加入到鋁合金中可起到微合金化的作用；此外，它與氫等氣體和許多非金屬有較強的親和力，能生成熔點高的化合物，故它有一定的除氫、精煉、凈化作用；同時，稀土元素化學活性極強，它可以在長大的晶粒界面上選擇性地吸附，阻礙晶粒的生長，結果導致晶粒細化，有變質的作用。

本發明鋁合金導線與現有的鋁合金導線相比，同時具有高強度和高導電率，抗拉強度達到225Mpa?以上，導電率可達到61.0％IACS?以上，耐熱性能長期運行達到100℃以上的高強度高導電率耐熱鋁合金導線，可以有效增加導線輸電能力。

具體實施方式

一種防止熱裂鋁合金線材，其中含有下列重量百分比的成分：鈦0.02-0.032、銅0.8-1.0、鈹0.021-0.032、鈰0.12-0.15、鐠0.03-0.04、釹0.011-0.013、鑭0.022-0.025、余量為鋁。

防止熱裂鋁合金線材的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）、按鈦、鈹、鈰質量比2：2：1的比例將鈦、鈹、鈰粉末投入爐中熔化，精煉后澆注制取鈦鈹鈰合金塊；按鐠、釹、鑭按質量比3：1：2的比例將鐠、釹、鑭粉末投入爐中熔化，精煉后澆注制取鐠釹鑭合金塊；

（2）、按原料配方，將鋁塊加入爐中升溫至730-740℃下熔化，然后，再升溫至780-790℃下，加入鈦鈹鈰合金塊后，充分混合后，再加入鐠釹鑭合金塊及其它合金配料成分，充分混合后，通入精煉劑進行精煉、扒渣；再對鋁液進行爐前化學快速分析，分析后根據配方中各組分的重量比調整鋁液組分，對鋁液進行補料；

（3）、保溫：將步驟1?所得鋁液在720-730℃下保溫15-20min?；

（4）、連鑄連軋成鋁合金桿、拉絲機拉制成鋁合金單線，控制潤滑溫度不高于90℃；

（5）、時效熱處理，放入320-330℃熱處理爐中處理4-5小時，然后，以4-5℃/分鐘速率降溫至130-140℃，保溫3-4小時，再以6-8℃/分鐘速度升溫至220-230℃，保溫2-3小時；再自然冷卻至室溫即可。

經測試其強度225Mpa，導電率為61.0％?IACS，長期耐熱180℃強度殘存率為82％，伸長率為2.91％，蠕變率低于0.01％。