[发明专利]具有耐腐蚀性能铜包铝线用Ba-Pt-Cr铝合金

说明书

本发明公开了具有耐腐蚀性能铜包铝线用Ba‑Pt‑Cr铝合金及其加工工艺。按照重量百分比，该合金的成分为：Ba:0.5‑0.8wt.%,Pt:0.2‑0.4wt.%；Cr:0.5‑0.6wt.%,Sn:0.2‑0.4wt.%，Y:0.8‑1.2wt.%,Th:0.1‑0.3wt.%,余量为铝。该铝钡合金具有传统铜包铝线用铝合金不具备的优秀的力学性能和耐腐蚀性能。在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，具体地说，涉及一种铝钡合金。

背景技术

随着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，输电线路日益向大容量方向发展，这就要求增大导线的输电容量。铝合金导线早在1921年就开始用于架空线。随着输变电技术的提高和输变电线路的发展，铝合金导线愈来愈显示其优越性，国际上五十年代开始采用至今，西欧、北欧、美国、加拿大、日本等国已广泛采用，法国的输电线路几乎90%以上使用铝合金导线，日本也已达50%以上。

铝的强度和耐腐蚀性能比铜差得多，六七十年代因铜资源缺乏，曾推广以铝代铜制电线，但是几年以后缺点不断暴露，如电线的接头部分，由于日久氧化电接触不好引起打火等故障，铝电线从此失去市场。考虑到铜储量的有限性以及价格昂贵，采用铜包铝线来作为铝线的升级产品可以有效地解决这些难题。

铜包铝线特别适合作变电站、发电厂等大电流输送用母线，可节约工程投资。在城网线路扩容改造工程中，尤其在线路走廊狭窄地区，只需更换相近截面规格的导线，基本上不需要更换铁塔，即能满足强度和导线对地驰度的要求。在双回路线路中，还可短时承载另一回路的载流量，便于一个回路发生事故时的抢修和维护。在新线路上，采用铜包铝导线使线路结构简化，金具及零部件数量减少，对线路的安全运行有很大好处。

铜包铝线的生产主要有3种方法:铜管铸铝成锭-热轧成型法，铜、铝冷配合成锭-热轧成型法，以及铜铝冷配合-冷压-拉制法。可见，铜包铝线质量的优劣取决于铜与铝的冶金结合。此外，随着铝芯电缆的应用越来越广泛，对某些特种铝电缆除要求满足电能外，希望外径更小，并且能够承受一定的机械力和良好的弯曲性能，这对作为电缆铝导体原材料的铝线的机械性能提出了较高的要求。

随着我国经济的飞速发展，电力行业对电缆材料的要求越来越高。人们不断追求导电性能，强度和其它特性能达到最佳组合的新型合金来满足日益提升的要求。我国高速电气化所用优质电缆材料主要从德国、瑞典等发达国家进口。国外己经开发的新型铜包铝用铝合金材料的耐腐蚀性能和常温力学性能还不能令人满意，不能完全满足现代工业的要求。

开发具备特殊性能电缆用合金有两种方法，一种是加入合金元素通过固溶强化来强化基体，另一种是通过加入第二相强化相形成铝基复合材料。钡作为合金化元素加入铝合金中可以大大提高合金的弹性性能和其它性能。开发新型铝基电缆材料已成为必然。但是，作为一种电缆材料，只具有优良的导电能力是远远不能满足高速发展的电力行业要求，更重要的是最终的铝合金产品还要同时拥有令人满意的力学强度和耐腐蚀性能。因而如何在铝合金中平衡各种合金元素的含量，制备出具备优异的耐腐蚀性能和力学性能的铝基电缆材料是当前铝合金的一个亟待解决的问题。

铝钡合金最大的特点是在冶炼过程中熔体容易氧化烧，生成疏松的氧化膜和氮化膜。这种不致密的熔体表面化合物膜不能阻止氧气和氮气向熔体表面的扩散，导致了钡在合金熔体在熔炼过程中的不断氧化和消耗。因此，铝钡合金的冶炼中一般采用氩气保护的方法来进行合金制备。该方法不同程度地存在着成本偏高，铸件易产生熔剂夹杂、设备复杂等缺点。因此使铝钡合金的研制、开发与应用受到了限制。因而在急需大规模使用铝钡合金的工业和国防领域，一直存在着现有产量少，工艺繁琐，成本高等急需克服的现状。