[發明專利]一種中強耐熱鋁合金導線及其制造方法

有效

• 申請號: 201710108338.2
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106868350B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 鐘廣堯;邱小藝;耿曉鵬;張志敏;翟元輝;李志芬;潘耀明;林建清;徐熾明;王順成;葉和剛
• 申請（專利權）人: 廣東新亞光電纜實業有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C32/00;C22C1/10;C22C1/06;C22F1/04;H01B7/22
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所44216
• 代理人: 劉卉

技術領域

本發明屬于鋁合金導線制造領域，具體是涉及一種中強耐熱鋁合金導線及其制造方法。

背景技術

耐熱鋁合金導線是指在溫度和載荷的長時間作用下具有抵抗塑性變形和破壞能力的鋁合金導線。耐熱鋁合金導線的耐熱性能通常采用強度保持率大于90％來表征，即經加熱后再恢復到室溫下的抗拉強度能夠維持在初始值的90％以上。隨著國民經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，對電力的需求急劇增長，輸電線路日益向大容量方向發展，這就要求增大導線的輸電容量。目前，我國的輸電導線主要還是傳統的鋼芯鋁絞線，這種鋼芯鋁絞線雖然強度高，但電能損耗大，耐熱性差，輸電容量受到很大的限制。隨著我國城市電網增容擴容改造以及長距離大容量輸電工程的建設，迫切需要開發新型的高導電率耐熱鋁合金導線。

發明內容

本發明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種強度中等、塑性好、導電率高、耐熱性能優良的中強耐熱鋁合金導線及其制造方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明所述的中強耐熱鋁合金導線，其特點是由以下質量百分比的成分組成：Fe 0.2～0.4％，Si 0.05～0.07％，Li 0.02～0.04％，Zr 0.015～0.045％，C 0.001～0.003％，RE 0.01～0.03％，余量為Al和不可避免的雜質，雜質單個≤0.01％，總量≤0.05％，其中所述RE的成分及質量百分比為：Pr 15.3％，Nd 20.5％，Pm 11.2％，Sm 23.8％，Gd 29.2％。

優選的，本發明所述的中強耐熱鋁合金導線，由以下質量百分比的成分組成：Fe 0.3％，Si 0.06％，Li 0.03％，Zr 0.03％，C 0.003％，RE 0.02％，余量為Al和不可避免的雜質，雜質單個≤0.01％，總量≤0.05％，其中所述RE的成分及質量百分比為：Pr 15.3％，Nd 20.5％，Pm 11.2％，Sm 23.8％，Gd 29.2％。

本發明所述的中強耐熱鋁合金導線的制備方法，其特點是包括以下步驟：

第一步：選用工業純鋁錠、速溶硅、Al-10Li合金、Al-20Fe合金、Al-10Zr合金、Al-5Zr-1C合金和混合稀土RE作為原材料；

第二步：在760～780℃將工業純鋁錠加熱熔化，并加入占原材料總重量0.05～0.07％的速溶硅、0.2～0.4％的Al-10Li合金、0.5～1.5％的Al-20Fe合金和0.1～0.3％的Al-10Zr合金，攪拌熔化成鋁合金液；

第三步：對鋁合金液進行爐內精煉除氣除雜處理，扒渣后，加入占原材料總重量0.1～0.3％的Al-5Zr-1C合金和0.01～0.03％的混合稀土RE，攪拌使鋁合金液的成分均勻；

第四步：將鋁合金液依次流過設置在流槽上的石墨轉子旋轉速度為100～120轉/分鐘、氬氣壓力為50～60KPa的除氣箱和孔隙度為30～50ppi的陶瓷過濾板進行在線除氣過濾處理；

第五步：在結晶輪轉動線速度為13～15米/分鐘、終軋速度為10～12米/秒的條件下，將鋁合金液連鑄連軋成直徑為9.5毫米的鋁合金圓桿；

第六步：在道次拉拔變形量為4～5％、拉拔速度為5～7米/秒的條件下，將鋁合金圓桿拉拔成直徑為1～3毫米的鋁合金線，得到中強耐熱鋁合金導線。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

本發明中強耐熱鋁合金導線的室溫抗拉強度大于170MPa，伸長率大于14％，導電率大于61％，在230℃持續加熱1小時后的強度保持率大于90％，具有導電率高和耐熱性能優良的特點，適合于制造城市電網增容擴容改造和長距離大容量輸電工程建設用鋁合金電纜，具有廣闊的市場應用前景。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本發明作進一步的詳細說明。

本發明所述的中強耐熱鋁合金導線，由以下質量百分比的成分組成：Fe0.2～0.4％，Si 0.05～0.07％，Li 0.02～0.04％，Zr 0.015～0.045％，C 0.001～0.003％，RE 0.01～0.03％，余量為Al和不可避免的雜質，雜質單個≤0.01％，總量≤0.05％。

其中，最優的成分及質量百分比為：Fe 0.3％，Si 0.06％，Li 0.03％，Zr 0.03％，C 0.003％，RE 0.02％，余量為Al和不可避免的雜質，雜質單個≤0.01％，總量≤0.05％。