[发明专利]一种耐热稀土铝合金导线及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金导线制造领域，具体是涉及一种耐热稀土铝合金导线及其制造方法。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，对电力的需求急剧增长，输电线路日益向超高压大容量方向发展，城市和农村电网也迫切需要进行增容扩容改造，以增加输电容量。耐热铝合金导线是指在温度和载荷的长时间作用下具有抵抗塑性变形和破坏能力的铝合金导线，其耐热性能通常采用在某一高温加热后的强度保持率大于90%来表征。提高铝合金导线的强度、导电率和耐热性能是提高输电线路输电容量的重要措施。但目前我国的输电导线主要还是传统的钢芯铝绞线，这种钢芯铝绞线虽然强度高，但导电率低、电能损耗大，耐热性差，导致输电容量受到很大的限制。因此，为了满足城市和农村电网增容扩容改造以及长距离大容量输电工程的建设，迫切需要开发新型的高强度、高导电率和耐热性能优良的铝合金导线。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种高强度、高导电率和耐热性能好的耐热稀土铝合金导线及其制造方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述的耐热稀土铝合金导线，其特点是由以下质量百分比的成分组成：Fe 0.3～0.6%，Si 0.1～0.2%，Cu 0.04～0.08%，Li 0.03～0.05%，Zr 0.005～0.015%，B 0.001～0.003%，RE 0.01～0.03%，Zn ≤0.05%，Mn ≤0.03%，Mg ≤0.03%，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.01%，总量≤0.05%。

优选的，本发明所述的耐热稀土铝合金导线，由以下质量百分比的成分组成：Fe 0.5%，Si 0.15%，Cu 0.06%，Li 0.04%，Zr 0.01%，B 0.002%，RE 0.02%，Zn ≤0.05%，Mn ≤0.03%，Mg ≤0.03%，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.01%，总量≤0.05%。

其中，所述RE的成分及质量百分比为：La 14.3%，Ce 15.6%，Pr 15.4%，Ho 18.5%，Tm 16.8%，Lu 19.4%。

本发明所述的耐热稀土铝合金导线的制造方法，其特点是包括以下步骤：

第一步：选用速溶硅、Al-20Fe合金、Al-10Cu合金、Al-10Li合金、Al-5Zr-1B合金、混合稀土RE和铝含量为99.7～99.85%的工业纯铝锭作为原材料；

第二步：在740～780℃将工业纯铝锭加热熔化，并加入占原材料总重量0.25～2.5%的Al-20Fe合金、0～0.1%的速溶硅、0～0.7%的Al-10Cu合金和0.3～0.5%的Al-10Li合金，搅拌熔化成铝合金液；

第三步：对铝合金液进行炉内精炼除气除杂处理，扒渣后，加入占原材料总重量0.1～0.3%的Al-5Zr-1B合金和0.01～0.03%的混合稀土RE，搅拌使铝合金液的成分均匀；

第四步：将铝合金液依次流过设置在流槽上的石墨转子旋转速度为90～120转/分钟、氩气压力为30～60KPa的除气箱和孔隙度为30～60ppi的陶瓷过滤板进行在线除气过滤处理；

第五步：将铝合金液流入铝液注入口设置有超声波振动杆的连铸连轧机，在结晶轮转动线速度为12～18米/分钟、超声波输出频率为20～40kHz、终轧速度为10～15米/秒条件下，将铝合金液连铸连轧成直径9.5毫米的铝合金圆杆；

第六步：在道次拉拔变形量为2～5%、拉拔速度为4～8米/秒的条件下，将铝合金圆杆拉拔成直径为1～3毫米的铝合金线，得到耐热稀土铝合金导线。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明铝合金导线的室温抗拉强度大于200MPa，导电率大于60%IACS，在230℃持续加热1小时后的强度保持率大于92%，具有强度高、导电率高和耐热性能好的特点，适合于制造城市和农村电网增容扩容改造和长距离大容量输电工程建设用铝合金电缆，具有广阔的市场应用前景。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明作进一步的详细说明。