[發明專利]一種鋁合金電線的制備方法

在審

• 申請號: 201710537444.2
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107267793A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 楊自芬
• 申請（專利權）人: 合肥市大卓電力有限責任公司
• 主分類號: C22C1/06
• 分類號: C22C1/06;C22C1/02;C22C21/02;C22F1/043;H01B1/02
• 代理公司: 合肥道正企智知識產權代理有限公司34130
• 代理人: 閆艷艷

技術領域

本發明涉及電線導體技術領域，具體涉及一種鋁合金電線的制備方法。

背景技術

在近年來的移動體的輕質化進程中，使用比銅或銅合金更輕的鋁或鋁合金作為電氣配線體的導體技術發展迅猛。

眾所周知，鋁的比重為銅的約1/3，而鋁的導電率為銅的約2/3(以純銅為100％IACS的基準時，純鋁為約66％IACS)。因此，為了使純鋁導體線材中流過與純銅導體線材相同的電流，純鋁導體線材的截面積需要為純銅導體線材的約1.5倍，即便如此，在重量方面鋁僅為銅的約一半，這就是鋁的優勢。而純鋁的強度、抗疲勞性能、韌性等均較銅低，因此純鋁不能單獨做為導線使用，特別是在要求導線的截面較小的領域內。現有技術中，使用鋁合金來制造導線已經非常普遍，甚至在人們尋常生活的周邊就能發現有鋁合金制品及導線的存在，這主要是因為摻和了其他元素的鋁合金材料具有密度低、強度高、塑性好、優良的導電性、導熱性和抗蝕性等特性，一些鋁合金材料的強度甚至接近或超過優質鋼，如今，工業上鋁合金已廣泛使用，其使用量僅次于鋼。而摻和的鋁合金元素普遍包括有鐵、鎂、硅、錳、鉻、鈦、鎳、銅等等。

鋁合金線材作為導線線材的一種，具有優越的導電性、耐腐蝕性、重量輕及良好的導熱性、優越的強度與耐疲勞的性能，得到當前社會的普遍的廣泛應用。例如室外的傳輸電線，基本上都是采用鋁合金線材傳輸電能的，因此研發出一種鋁合金線材，使其具有更高的強度，優良的導電性能，耐高溫耐磨以及壽命高的特質尤為重要，而這種不斷完善的鋁合金線材對能源消耗具有重大意義。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種鋁合金電線的制備方法，通過該種方法制得的鋁合金電線力學強度高，導電性能好，使用壽命長。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：

一種鋁合金電線的制備方法，按照以下步驟進行：

(1)將原料Al加入到高頻感應爐中，將爐溫加熱至680-720℃，待單質Al熔化后，加入覆蓋劑保溫25-35min，再將爐溫升至1260-1380℃，除去鋁液表面的覆蓋劑，加入Si、Cu、Mg、B和Zn金屬單質進行熔制，同時在合金液表面覆蓋一層覆蓋劑，保溫25-35min，隨后將爐溫升至1380-1520℃，除去合金液表面的覆蓋劑，加入Ni、Mn和Ce金屬單質進行熔制，同時在合金液表面覆蓋一層覆蓋劑，保溫30-40min，得鋁合金熔液；

(2)對鋁合金熔液進行爐內化學成分含量快速分析，使得鋁合金熔液中各元素成分的重量百分比符合下列要求：Si 1.20-1.62％、Cu 0.83-1.35％、Mg 0.68-1.04％、B 0.50-0.94％、Zn 0.45-0.85％、Ni 0.26-0.72％、Mn 0.20-0.50％和Ce 0.16-0.38％，余量為Al及不可避免的雜質，分析后根據配方中各組分的重量百分比調整補料；

(3)對鋁合金熔液攪拌均勻后加入精煉劑進行精煉5-15min，精煉劑的添加量為鋁合金熔液質量的0.1-0.2％，精煉結束后將鋁合金熔液降溫至680-720℃靜置35-45min，隨后去除鋁合金熔液表面的精煉劑和浮渣；

所述精煉劑由下列重量份的成分制得：珍珠巖4-8份、鋁礬土4-6份、絲光沸石3-5份、氟化鈣2-4份、錳礦渣1-3份、氟鈦酸鉀2-4份、明礬粉1.5-2.5份、冰晶石粉2-4份、納米氮化硅1-2份和硅烷偶聯劑KH-5501-2份；

(4)將鋁合金熔液連鑄連軋成5-15cm的鋁合金棒材，且對鋁合金棒材進行退火處理；

(5)將退火后的鋁合金棒材經拉絲機拉制成直徑為1-5mm的鋁合金單線；

(6)最后將鋁合金單線輸送至熱處理爐中進行時效處理即可。

進一步地，在步驟(1)中，所述高頻感應爐的升溫速率為20-40℃/min。

進一步地，在步驟(2)中，所述鋁合金熔液中各元素成分的重量百分比符合下列要求：Si 1.41％、Cu 1.09％、Mg 0.82％、B 0.72％、Zn 0.65％、Ni 0.59％、Mn 0.35％和Ce 0.24％，余量為Al及不可避免的雜質。

進一步地，所述不可避免的雜質的含量≤0.05。

進一步地，所述精煉劑由下列重量份的成分制得：珍珠巖6份、鋁礬土5份、絲光沸石4份、氟化鈣3份、錳礦渣2份、氟鈦酸鉀3份、明礬粉2份、冰晶石粉3份、納米氮化硅1.5份和硅烷偶聯劑KH-5501.5份。