[發明專利]一種含納米相的鋁?鎂?硅系合金線的制備方法

有效

• 申請號: 201610065942.7
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105568189B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 王強;侯嘉鵬;張哲峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C22F1/047
• 分類號: C22F1/047;H01B13/00;H01B1/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本發明屬于金屬材料加工技術領域，特別涉及一種含有納米相的鋁-鎂-硅系合金線的制備方法。

背景技術

隨著我國經濟規模的快速增長，對于能源的需要越來越旺盛，能源消費所帶來的環境問題日益突出。因此，實現“節能減排”已經成為全社會面臨的一項非常艱巨的任務。根據2013年8月國務院發布的《節能減排“十二五”規劃》，明確提出2015年電網綜合線損率較2010年下降0.23個百分點達到6.3％，作為全國電力行業節能約束性指標。

架空輸電導線是國家電網的重要組成部分，是從發電端到受電端輸送電流的必要載體。我國電力資源分布并不均衡，大型煤電基地大部分都集中在中西部和北部，主要用電工業城市、工商業中心卻集中在東部沿海地區。面對這樣不平衡的電力生產和消費分布特點，必須通過長距離輸電線路來實現電力的輸出和供給，解決電力生產和消費不平衡問題。長距離輸電產生的能耗不容小覷，因而降低長距離輸電損耗是實現節能環保的重要措施。

考核架空導線用鋁-鎂-硅系合金線(包括鋁合金芯鋁絞線用高強鋁合金線和全鋁合金絞線用中強鋁合金線)性能的關鍵指標是抗拉強度和導電率。實現鋁-鎂-硅系合金線強度和導電率同步提升對導線安全服役和實現節能減排將有重大貢獻。該領域必須面對一個重大的基礎科學問題是強度和導電率相互制約，即提升鋁-鎂-硅系合金線的強度往往會造成導電率地損失。反之，亦然。如果單獨追求導電率的提升，導線的強度就無法達到令人滿意，面臨全球異常氣候帶來的風載、冰載等環境因素的影響，其斷線的風險會極大的增加，同時在建設過程中需要增加塔桿數量并降低檔距，致線路建設使成本上升。鋁-鎂-硅系合金線強度和導電率相互制約是獲得高強高導鋁-鎂-硅系合金線所面臨的關鍵技術障礙。因此，通過導線加工工藝的改進或變革，同步提升鋁-鎂-硅系合金導線的強度和導電率成為急待解決的關鍵技術難題。

目前廣泛應用的架空導線主要有三類：鋼芯鋁絞線、鋁合金芯鋁絞線和全鋁合金絞線。這三類架空導線主要用到三類鋁或鋁合金線，包括工業純鋁線、高強鋁合金線和中強鋁合金線。這三類線用到的導體材料主要是工業純鋁(鋁含量≥99.60％)和Al-Mg-Si合金以及部分采用La/Ce混合稀土進行改性的Al-Mg-Si合金(混合稀土含量0-1.0wt.％)。根據GB/T 23308-2009和JB/T 8134-1997規定：鋁合金芯鋁絞線用高強鋁合金線(≤Φ3.5mm)，強度：≥300MPa；導電率：≥52.0％IACS。在行業中，全鋁合金絞線用中強鋁合金線(直徑≤Φ3.5mm)，強度：≥240MPa；導電率：≥58.5％IACS。

表1高強鋁合金線和中強鋁合金線技術參數

鋁線名稱直徑/mm抗拉強度/MPa導電率/％IACS高強鋁合金線≤3.5031552.5中強鋁合金線≤3.5024058.5

世界上廣泛采用的傳統鋁合金導線加工工藝主要包括：鋁合金熔煉、鋁合金棒料鍛造、鋁合金棒固溶處理、鋁桿軋制、鋁線拉絲和后時效熱處理六個主要工藝環節。最終生產出滿足GB/T 23308-2009或JB/T 8134-1997要求的鋁-鎂-硅系合金線。