[发明专利]抗拉强度高的铝合金线材及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于合金线材制造技术领域，具体涉及一种用于输电线路上的抗拉强度高的铝合金线材及其制造工艺。

背景技术

以往，我国作为输电线用的电线主要成分是铜。但由于铜价格高，成本高，加上现在技术进步，铝合金导线的应用比例在不断的增加。现在输电线路上用的普通钢芯铝导线、铝包钢芯导线、耐热铝导线和高强铝导线等等。但现有的铝合金线材存在导电率不高、强度不高、不耐热、不同环境中导电率差异大、线耗高等一系列问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗拉强度高的铝合金线材及其制备方法，生产的铝合金线材能满足抗拉强度的确要求。

 本发明技术方案如下：

一种抗拉强度高的铝合金线材，其特征在于其中含有下列重量百分比的成分：硅0.6-0.7、锆0.05-0.07、镍0.2-0.3、铜0.05-0.09、锌0.6-0.75、硼0.025-0.035、锑0.01-0.02、镧0.016-0.026、余量为铝。

抗拉强度高的铝合金线材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）、按硼、锑、镧质量比2：1：1的比例将硼、锑、镧粉末投入炉中熔化，精炼后浇注制取硼锑镧合金块；按硅、镍、锌按质量比6：2：6的比例将硅、镍、锌粉末投入炉中熔化，精炼后浇注制取硅镍锌合金块；

（2）、按原料配方，将铝块加入炉中升温至730-740℃下熔化，然后，再升温至780-790℃下，加入硼锑镧合金块后，充分混合后，再加入硅镍锌合金块及其它合金配料成分，充分混合后，通入精炼剂进行精炼、扒渣；再对铝液进行炉前化学快速分析，分析后根据配方中各组分的重量比调整铝液组分，对铝液进行补料；

（3）、保温：将步骤1 所得铝液在720-730℃下保温15-20min ；

（4）、连铸连轧成铝合金杆、拉丝机拉制成铝合金单线，控制润滑温度不高于90℃；

（5）、时效热处理，放入320-330℃热处理炉中处理4-5小时，再以4-6℃/分钟速度降温至180-200℃，保温时间为3-5小时，再送入5-10℃水中冷却2-3小时。

硅可明显改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。本发明通过硅与锆、镍等微量元素的配合，使得铝合金线材兼顾到抗拉强度与延伸率。使得本发明铝合金线材具有较好的性能。

本发明中稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用；此外，它与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力，能生成熔点高的化合物，故它有一定的除氢、精炼、净化作用；同时，稀土元素化学活性极强，它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附，阻碍晶粒的生长，结果导致晶粒细化，有变质的作用。

本发明铝合金导线与现有的铝合金导线相比，同时具有高强度和高导电率，抗拉强度达到290Mpa 以上，导电率可达到61.0％IACS 以上，耐热性能长期运行达到190℃以上的高强度高导电率耐热铝合金导线，可以有效增加导线输电能力。

具体实施方式

一种抗拉强度高的铝合金线材，其中含有下列重量百分比的成分：硅0.6-0.7、锆0.05-0.07、镍0.2-0.3、铜0.05-0.09、锌0.6-0.75、硼0.025-0.035、锑0.01-0.02、镧0.016-0.026、余量为铝。

抗拉强度高的铝合金线材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）、按硼、锑、镧质量比2：1：1的比例将硼、锑、镧粉末投入炉中熔化，精炼后浇注制取硼锑镧合金块；按硅、镍、锌按质量比6：2：6的比例将硅、镍、锌粉末投入炉中熔化，精炼后浇注制取硅镍锌合金块；

（2）、按原料配方，将铝块加入炉中升温至730-740℃下熔化，然后，再升温至780-790℃下，加入硼锑镧合金块后，充分混合后，再加入硅镍锌合金块及其它合金配料成分，充分混合后，通入精炼剂进行精炼、扒渣；再对铝液进行炉前化学快速分析，分析后根据配方中各组分的重量比调整铝液组分，对铝液进行补料；

（3）、保温：将步骤1 所得铝液在720-730℃下保温15-20min ；

（4）、连铸连轧成铝合金杆、拉丝机拉制成铝合金单线，控制润滑温度不高于90℃；

（5）、时效热处理，放入320-330℃热处理炉中处理4-5小时，再以4-6℃/分钟速度降温至180-200℃，保温时间为3-5小时，再送入5-10℃水中冷却2-3小时。

经测试其强度290Mpa，导电率为61.0％ IACS，长期耐热180℃强度残存率为84％，伸长率为2.45％，蠕变率低于0.01％。