[發(fā)明專利]一種Al-Mg-Si合金單絲及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610652857.0
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN107723529B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳保安;韓鈺;祝志祥;張強;陳新;馬光;潘學(xué)東;李新梅;楊長龍;夏玉玨;呂忠華;叢培元;張忠瑞;張孝強
• 申請（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22C1/03;B21C37/04
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發(fā)明提供一種Al?Mg?Si合金單絲及其制備方法，按質(zhì)量百分比計由下述組份組成：Mg：0.32～0.45％，Si：0.18～0.25％，B：0.05～0.15％，Er：0.05～0.10％，Sn：0.05～0.15％，F(xiàn)e：0.08～0.12％，其余為鋁和不可避免的微量雜質(zhì)，其中雜質(zhì)元素Cr+Mn+V+Ti≤0.001％。本發(fā)明提供的技術(shù)方案主要通過微合金化的方式添加合金元素Er和Sn、控制合金中雜質(zhì)元素含量，優(yōu)化熱處理工藝，從而提高合金的力學(xué)性能與導(dǎo)電性能，制得具有導(dǎo)電率≥59.5％IACS(20℃)、抗拉強度≥250MPa、延伸率不低于4.0％的Al?Mg?Si合金單絲。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力行業(yè)輸電線路用中強度鋁合金架空導(dǎo)線，具體涉及一種Al-Mg-Si合金單絲及其制備方法。

背景技術(shù)

用全鋁合金導(dǎo)線(AAAC)做輸電線路較常規(guī)鋼芯鋁導(dǎo)線(ACSR)具有線路損耗小、拉重比大、弧垂特性好、表面耐劃傷、施工簡單方便，耐蝕性能好、線路服役生命長等優(yōu)點。國內(nèi)外目前所用的熱處理型中強全鋁合金導(dǎo)線主要為Al-Mg-Si合金體系，導(dǎo)電率為58.5％～59％IACS，抗拉強度為240MPa，延伸率為3.5％。因此，在保證力學(xué)性能的前提下，如何提高現(xiàn)有中強全鋁合金導(dǎo)線的導(dǎo)電率，減少輸電線損，實現(xiàn)節(jié)能減排，成為目前中強度鋁合金導(dǎo)線迫切的技術(shù)需求。

CN 104975211 A中國專利公開了一種高導(dǎo)電率熱處理型中強鋁合金導(dǎo)電單絲，其通過控制B、Mg、Si、Cu微合金化元素的含量及熱處理工藝來調(diào)整合金的微觀組織以改善導(dǎo)電率；CN 104862541 A中國專利公開了一種中強度鋁合金線及其制備方法，其通過控制B、Mg、Cu、Er微合金化元素的含量及熱處理工藝來調(diào)整合金的微觀組織來改善導(dǎo)電率。然而所得產(chǎn)品的性能還不夠理想，基于以上研究及應(yīng)用背景，需提供一種高導(dǎo)電率中強度鋁合金導(dǎo)線制備方法，以獲得高導(dǎo)電率的中強度鋁合金導(dǎo)線，達到提高輸送容量、降低輸電線路損耗的目的，從而滿足大容量輸電線路建設(shè)需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種架空Al-Mg-Si合金單絲，解決現(xiàn)有Al-Mg-Si合金導(dǎo)體材料導(dǎo)電率低的技術(shù)難題。本發(fā)明提供的技術(shù)方案包括以微合金化的方式添加合金元素、控制合金中雜質(zhì)元素含量，優(yōu)化熱處理工藝改進合金的力學(xué)性能與導(dǎo)電性能，獲得具有導(dǎo)電率≥59.5％IACS(20℃)、抗拉強度≥250MPa、延伸率至少為4.0％的Al-Mg-Si合金單絲。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的，另有說明除外，本發(fā)明的各組份均按質(zhì)量百分比計：

一種Al-Mg-Si合金單絲，合金導(dǎo)線按質(zhì)量百分比計由下述組份組成：Mg：0.32～0.45％，Si：0.18～0.25％，B：0.05～0.15％，Er：0.05～0.10％，Sn：0.05～0.15％，F(xiàn)e：0.08～0.12％，其余為鋁和不可避免的微量雜質(zhì)，其中雜質(zhì)元素Cr+Mn+V+Ti≤0.001％。

一種Al-Mg-Si合金單絲的第一優(yōu)選方案，Mg：0.35～0.4％，Si：0.20～0.23％，B：0.06～0.11％，Er：0.06～0.08％，Sn：0.07～0.10％，F(xiàn)e：0.09～0.11％。

一種Al-Mg-Si合金單絲的第二優(yōu)選方案，Mg：0.4％，Si：0.22％，B：0.08％，Er：0.07％，Sn：0.08％，F(xiàn)e：0.09％，Cr+Mn+V+Ti＝0.0009％。

一種Al-Mg-Si合金單絲的制備方法包括以下步驟：

(1)冶煉：于720～750℃下熔煉鋁錠，待所述鋁錠熔化后于730～750℃下加入除渣劑，靜置15～20min后扒渣，于730～750℃下加入Al-B中間合金，待所述Al-B中間合金熔化后充分?jǐn)嚢瑁o置15～20min后于730～750℃下加入Al-Si、Al-Er中間合金，待所述Al-Si、Al-Er中間合金熔化后充分?jǐn)嚢瑁?30～750℃加入Mg和Sn，待所述Mg和Sn熔化后充分?jǐn)嚢瑁?/p>