[发明专利]一种高导电率的中强铝合金单丝及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种高导电率的中强铝合金单丝及其制备方法。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展以及电力需求逐年攀升，如何充分利用现有线路走廊及线路设施，尽可能多输送电量、降低线损，提高输电效率已成为电力运行部门必须考虑的问题。

目前，我国高压、超高压和特高压架空输电线路常用钢芯铝绞线，该种钢芯铝绞线的生产和应用技术基本成熟，但其输电线损高、耐腐蚀性能差，载流量低。在输电线路上采用全铝合金导线（AAAC）较常规钢芯铝导线（ACSR）具有如下优点：线路损耗小，拉重比大、弧垂特性好，表面耐划伤、施工即简单又方便，耐蚀性能好、线路服役生命长，尤其是在沿海地区或重工业污染区等特点。美、日、澳、欧洲等发达国家多用全铝合金导线，如日本输电线路应用AAAC在50%以上，法国、澳大利亚、瑞典更高达80%。我国在20世纪60 年代开始研制和开发高强度全铝合金导线。

现有技术中，武汉电缆集团、杭州电缆有限公司、上海中天铝线有限公司等七、八家企业可生产高强度全铝合金导线，并在国内输电线路上获得应用，如山东500 kV 淄博-黄河北线路大跨越段、220kV和±500kV天广线局部地段等。深圳城网改造工程上也采用了高强全铝合金导线。但我国导线标准GB/T 1179-2008《圆线同心绞架空导线》中的2种铝合金线种LHA1和LHA2为高强铝合金，导电率分别为52.5％IACS和53％IACS，与钢芯铝绞线采用的硬铝线LY9的导电率61％IACS相比，在相同导线截面时，其直流电阻要增大15％左右；在通过相同电流时，其电阻损耗也相应增大15％左右。

申请号为201210076890.5的中国专利文献报道了一种用于高压电缆的铝合金导体及其制备方法，组成及质量百分含量为 ：铁 0.35％ -0.6％、硼 0.5％ -1％，稀土0.5％-1.5％，其余为铝及不可避免的杂质。但是，上述报道的铝合金在生产工艺、产品性能与稳定性上与发达国家的铝合金导线存在一定差距，制约了国内全铝合金导线的应用。因此，线损小、拉重比大且耐蚀性好的导电率较高的中强全铝合金导线的开发和应用近年来受到国内外的高度关注。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种高导电率的中强铝合金单丝及其制备方法，该中强铝合金单丝的导电率为60％ IACS(20℃)、抗拉强度为245MPa，延伸率为3.5％。

有鉴于此，本发明提供了一种高导电率的中强铝合金单丝，包括以下成分：

Si  0.1 wt％~ 0.3 wt％；

Fe  0.2wt％~0.4 wt％；

Mn  0.1 wt％~ 0.2 wt％；

Mo  0.01 wt％~0.1wt％；

La  0.01 wt％~0.15 wt％；

Be  0.01 wt％~0.2wt％；

余量为 Al 和不可避免的杂质。

优选的，包括以下成分：

Si  0.2 wt％~ 0.3 wt％；

Fe  0.2wt％~0.3 wt％；

Mn  0.1 wt％~ 0.15 wt％；

Mo  0.03 wt％~0.08wt％；

La  0.05 wt％~0.1 wt％；

Be  0.02 wt％~0.15wt％；

余量为 Al 和不可避免的杂质。

优选的，包括以下成分：

Si  0.2 wt％~ 0.25 wt％；

Fe  0.22wt％~0.28 wt％；

Mn  0.11 wt％~ 0.14 wt％；

Mo  0.04 wt％~0.06wt％；

La  0.06 wt％~0.09 wt％；

Be  0.05 wt％~0.1wt％；

余量为 Al 和不可避免的杂质。

相应的，本发明还提供一种上述技术方案所述的高导电率的中强铝合金单丝的制备方法，包括以下步骤：

步骤a）将铝锭熔化后在 680 ～ 730℃下依次加入Si、Fe、Mn、Mo、La、Be，搅拌后除氢、除渣，在680 ～ 730℃下合金化 60 ～ 80min，得到混合液；

步骤b）将模具预热至 230 ～ 250℃后保温，将所述混合液浇铸至模具内制得铝锭，热挤压后得到铝合金杆；

步骤c）将所述铝合金杆进行拉丝，得到高导电率的中强铝合金单丝。

优选的，步骤a中搅拌时间为3~10min。