[發明專利]一種高強度高導電率的電工用鋁合金導線及其制造方法

有效

• 申請號: 201911050261.3
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110706841B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 成祥;陳彬;肖薇;俞媛;嚴軍
• 申請（專利權）人: 武漢電纜有限公司
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02;H01B9/00;H01B13/00;C22C47/08;C22C49/06;C22C49/14;C22F1/047;C21D9/00;C22C101/00;C22C111/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 胡盛登

本發明提供一種高強度高導電率的電工用鋁合金導線及其制造方法，按重量百分比計，鋁合金中包括以下組分，Si：0.50～0.70％，Fe：0.10～0.50％，Cu：0.02～0.05％，Mg：0.52～0.90％，Ti：0.01～0.40％，余量為鋁和不可避免的雜質，制成的鋁合金線，其縱向抗拉強度≥380MPa，20℃時導電率≥63％IACS，250mm標距斷后伸長率≥4.0％，可廣泛用于架空輸電線路。

技術領域

本發明涉及一種全新架空導線用電工材料制造工藝，具體是一種高強度高導電率的電工用鋁合金線及其制造方法。

背景技術

目前，我國架空輸電線路上大量使用普通鋼芯鋁絞線。隨著全國電力需求的不斷增加，特別是國家電網向特高壓和超高壓線路的發展，同時倡導“資源節約型、環境友好型和新技術、新材料、新工藝”智能化電網需求，積極使用新型材料新型導線。鋁芯鋁絞線、鋁包鋼絞線由于普通鋁材料抗拉強度低，在結構設計上必須附加有磁滯損耗的鋼芯或鋁包鋼芯作為加強芯，既增加導線重量，加大運輸成本，又需要更高鐵塔和更牢固鐵塔地堪基，不僅線路走廊占地面積大，而且增加線路運行損耗，降低傳輸容量。

中國專利CN201621328908公布了一種鋁合金芯高導電率鋁絞線，其外層鋁線導電率僅僅只有62.5％IACS，內層采用53％IACS導電率6201鋁合金芯，此結構盡管避免了有磁滯損耗效應的鋼芯或鋁包鋼芯，但鋁線抗拉強度≤200MPa，鋁合金線抗拉強度≤330MPa，其組合導線性能電阻率和抗拉強度仍然低，線路損耗大。

中國專利CN201410774396公布了一種高強度、高導電率鋁合金導線的生產方法，但其鋁合金導線的抗拉強度為330-365MPa，導電率為56-58％IACS，電阻率和抗拉強度仍然低，線路損耗大。

發明內容

本發明針對上述不足提供一種傳輸容量大、拉重比大、電阻損耗低、弧垂性能好、無磁滯損耗、抗覆冰風雪性能好、施工方便的全新型高導電率高強度鋁合金線及其制造方法。

本發明的技術方案：

一種高強度高導電率的電工用鋁合金導線，按重量百分比計，鋁合金中包括以下組分，Si：0.50～0.70％，Fe：0.10～0.50％，Cu：0.02～0.05％，Mg：0.52～0.90％，Ti：0.01～0.40％，余量為鋁和不可避免的雜質。

所述鋁合金中還添加有稀土元素或石墨烯或短纖維，所述稀土元素的含量為0.05～0.40％，所述石墨烯的含量為0.05～0.30％，所述短纖維的含量為0.01～0.10％。

所述稀土元素為Re元素或Y元素，所述短纖維為金屬短纖維或非金屬短纖維。

所述不可避免的雜質中每種雜質含量≤0.03％。

一種高強度高導電率的電工用鋁合金導線的制造方法，包括以下具體步驟：

步驟一.選擇雜質重量百分比含量為Si≤0.1％，Fe≤0.20％，Cu≤0.01％，Ti+V+Cr+Mn≤0.02％，其余每種雜質≤0.03％的鋁錠或鋁液；

步驟二.鋁錠在豎式熔化爐內熔化為鋁液后或鋁液直接轉入到加溫至750～850℃的保溫爐內進行合金化處理，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百分比調整鋁液組分，鋁液中主要合金元素重量百分比為Si：0.50～0.70％，Fe：0.10～0.50％，Cu：0.02～0.05％，Mg：0.52～0.90％，Ti：0.01～0.40％；

步驟三.鋁液合金化處理后，在保溫爐內經過除渣去氣，過濾、澆鑄、軋制、在線淬火后形成直徑為ф9.0～15mm鋁合金桿；