[发明专利]一种高压输变电专用铝合金材料制造方法

说明书

本发明公开了一种高压输变电专用铝合金材料制造方法，包括以下质量百分比的原料：硅2‑10％、锰0.1‑1.5％、锆0.1‑0.3％、铜0.2‑0.6％、稀土合金0.1‑1.5％、石墨烯0.2‑0.6％，其余量为工业纯铝合金，具体操作步骤如下：步骤一：将工业纯铝合金加入熔化炉中融化，并保持温度在800度，然后将硅原料磨粉后加入融化的铝液中，加入过程中不断的搅拌，加硅完毕后保持该温度持续搅拌30分钟，然后将温度降低到780度，本申请通过增加稀有金属和石墨烯材料来对铝合金内部结构进行改变，本申请所制造的铝合金材料整体性能比现有技术取得了显著的进步性，尤其是在导电性和散热性以及柔韧性上。

技术领域

本发明涉及金属制备技术领域，具体是一种高压输变电专用铝合金材料制造方法。

背景技术

高压输电是通过发电厂用变压器将发电机输出的电压升压后传输的一种方式。之所以采用这种方式输电是因为在同输电功率的情况下，电压越高电流就越小，这样高压输电就能减少输电时的电流从而降低因电流产生的热损耗和降低远距离输电的材料成本。

随着我国国民经济的高速发展,电力工业的建设呈现突飞猛进的趋势。在建的大跨越输电线路已向高压化、大容量化、远距离化方面发展和延伸，仅使用传统的铝导线已不能满足“西电东送、南北互供、全国联网”的战略部署及大跨越输电线路的需求。迫切需要研究开发出高强、耐热及中导的铝合金导线。在实际生产中，铝导线的耐热性、抗拉强度与导电率是一对矛盾体，想在提高铝导线的抗拉强度且保证合格导电率的前提下，获得较优的耐热性能，势必对添加的合金种类及含量有更高的要求。因此如何获得力学性能、耐热性能及导电性能的较优匹配是该领域研究的主要内容。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压输变电专用铝合金材料制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高压输变电专用铝合金材料制造方法，包括以下质量百分比的原料：硅2-10％、锰0.1-1.5％、锆0.1-0.3％、铜0.2-0.6％、稀土合金0.1-1.5％、石墨烯0.2-0.6％，其余量为工业纯铝合金，具体操作步骤如下：

步骤一：将工业纯铝合金加入熔化炉中融化，并保持温度在800度，然后将硅原料磨粉后加入融化的铝液中，加入过程中不断的搅拌，加硅完毕后保持该温度持续搅拌30分钟，然后将温度降低到780度；

步骤二：将锆磨粉过200目后加入步骤一中得到的混合溶液中；

步骤三：将步骤二所得混合液温度降低至750度，然后将原料锰磨粉过200目后，加入混合液中；

步骤四：将稀土合金原料磨粉过200目后加入步骤三所得的混合液中，然后将温度升高至726度，通过不断的向混合液底部冲入惰性气体，持续通气30分钟后，然后停止通入气体，扒渣后并将熔化炉上端口封闭，并抽至负压状态，使得混合液内部的气体得以部分剔除；

步骤五：将铜粉过200目后加入步骤四获得的混合液中，然后将温度提升至800度，搅拌30分钟；

步骤六：将石墨烯粉末过200-500目，搅拌均匀，然后加入步骤五获得的溶液中，将温度提高到730度，然后再将温度从10分钟内降低至700度，保持10分钟后，再利用金属模具浇注获得目标材料。

作为本发明进一步的方案：将获得的目标材料置500度下加热5小时，然后用5--70度水淬，再将铸件在100度下保温5小时，最后将铸件置于250度下保持7小时，最后空冷至室温。

作为本发明再进一步的方案：所述稀土合金中铈和镧分别占总合金质量分数为40-45％、25-35％。

作为本发明再进一步的方案：所述工业纯铝合金在融化过程中都需要隔绝空气，并且剔除其表面的氧化层。