[發明專利]一種預絞式導線接續金具用鋁合金線材及其制備方法

有效

• 申請號: 201911410123.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111074112B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 盧明;蔡西川;黨朋;葉中飛;伍川;張博;楊曉輝;陶亞光
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;上海電纜研究所有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C21/08;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/043;C22F1/047;C22F1/05
• 代理公司: 蘇州知途知識產權代理事務所(普通合伙) 32299
• 代理人: 陳瑞瀧

本申請涉及一種預絞式導線接續金具用鋁合金線材及其制備方法，鋁合金線材的組成為：硅0.9～1.2wt％，鎂0.7～1.0wt％，鐵0.03～0.08wt％，銅0.005～0.01wt％，鋅少于0.03wt％，硼0.003～0.03wt％，鈦0.003～0.03wt％，鉻少于0.004wt％，且錳、鈦、釩、鉻的總含量少于0.02wt％，余量為鋁；鋁合金線材的制備方法為：將含銅、鐵的鋁錠熔化為鋁液后，加入鋁硅合金和鋁鎂合金，使其全部熔化，之后對熔體進行精煉、除氣，并將熔體表面的浮渣去除，再在熔體中添加鋁鈦硼合金進行熔煉，將得到的熔化液進行鑄造，得到桿坯；將桿坯進行固溶處理、拉拔處理，之后分別進行一級時效處理和二級時效處理，得到的鋁合金線材具有高的抗拉伸強度、伸長率和導電率。

技術領域

本申請屬于電工技術領域，尤其是涉及一種預絞式導線接續金具用鋁合金線材及其制備方法。

背景技術

電力需求持續增長以及能源分布不均衡驅動了長距離、跨區域輸電的快速發展，然而在架空輸電線路中，由于導線制造長度及放線等限制，需要接續金具實現架空導線之間的連續，才能完成不間斷輸電。架空導線的接續通常是通過對導線的鋼芯和絞合鋁導體分別進行接續來實現的，接續段必需同時保證導線機械性能及電氣性能的要求。

當前國內架空輸電導線采用的接續方式主要包括壓接式和預絞式兩種，壓接式接續金具的材料主要包括鋼管和鋁管，其關鍵工序為采用鋼管和鋁管分別對鋼芯和絞合鋁導體進行壓接，實現整根架空導線的連接，但該方式存在如下缺點：壓接工藝過程復雜，壓接端部容易造成應力集中，壓接施工過程中容易造成導線損傷等；預絞式接續金具的材料主要包括預絞鋼絲和鋁合金絲，其關鍵工序是采用預絞鋼絲和預絞鋁合金絲分別對鋼芯和鋁導體進行預絞式連接，該方式的主要特點是接續方式簡單，但接續導線的機械性能和電氣性能較難保證。

在預絞式接續金具中，鋁合金絲作為絞合鋁導體的連接材料，其機械性能和電氣性能直接決定了架空導線連接的可靠性和架空輸電線路的安全，預絞式接續金具中的鋁合金絲不僅要具備良好的導電性能，還需承擔導線的載荷，因此還必須具有高的抗拉伸強度。當前預絞式接續金具中使用的鋁合金線材的抗拉伸強度介于340和390MPa之間，導電率在44％IACS左右，國內生產這種鋁合金線材的主要工藝過程是通過水平連鑄制桿后直接拉拔，并最終進行退火，然而由于制桿過程中的金屬含量未進行有效控制、金屬加入順序和熔煉溫度選擇不當以及后續加工過程中未進行充分熱處理等，導致最終鋁合金線材的導電率相對于架空導線導體材料的導電率過低，用該材料進行架空導線接續時，會造成連接部位電阻較大，在通電情況下很容易引起局部溫升，從而影響了導線連接的安全可靠性；此外，現有的預絞式接續金具用鋁合金線材的抗拉伸強度較低，限制了其承擔導線的載荷能力。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為解決現有技術制備的預絞式導線接續金具用鋁合金線材的導電率過低、抗拉伸強度較低的不足，從而提供一種預絞式導線接續金具用鋁合金線材及其制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種預絞式導線接續金具用鋁合金線材，所述鋁合金線材的組成及重量百分含量為：硅：0.9～1.2wt％，鎂：0.7～1.0wt％，鐵：0.03～0.08wt％，銅：0.005～0.01wt％，鋅：少于0.03wt％，硼：0.003～0.03wt％，鈦：0.003～0.03wt％，鉻：少于0.004wt％，且錳、鈦、釩、鉻的總含量少于0.02wt％，余量為鋁。

本發明還提供一種上述鋁合金線材的制備方法，包括如下步驟：

S1：將含銅、鐵的鋁錠熔化為鋁液后，加入鋁硅合金和鋁鎂合金，使其全部熔化，之后對熔體進行精煉、除氣，并將熔體表面的浮渣去除，再在熔體中添加鋁鈦硼合金進行熔煉，將得到的熔化液進行鑄造，得到桿坯；

S2：將桿坯進行固溶處理；