CN103352154B - 高强度铝合金线材及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高强度铝合金线材及其制备方法,其特征在于含有以下重量百分比的成分:硅0.2-0.3、锌0.55-0.75、钽0.1-0.2、钛0.03-0.05、铁0.12-0.14、镁0.08-0.12、余量为铝。本发明原料中含有Si能够进一步提高铝合金线材的强度,本发明通过硅、锌、钽的配合,用量的优化,使得在提高强度的同时,不影响导电率。
Description
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高强度铝导线材及其制造工艺。
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高强度铝合金线材及其制备方法,生产的铝合金线材能满足高强、高导和耐热的要求。
本发明技术方案如下:
一种高强度铝合金线材,其特征在于含有以下重量百分比的成分:硅0.2-0.3、锌0.55-0.75、钽0.1-0.2、钛0.03-0.05、铁0.12-0.14、镁0.08-0.12、余量为铝。
高强度铝合金线材的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)、按硅、锌、钽质量比2:5:1的比例将硅、锌、钽粉末投入炉中熔化,精炼后浇注制取硅锌钽合金块;按钛、铁、镁按质量比3:10:6的比例将钛、铁、镁粉末投入炉中熔化,精炼后浇注制取钛铁镁合金块;
(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,加入硅锌钽合金块后,充分混合后,再加入钛铁镁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(2)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,将铝合金单线放入240-250℃热处理炉中,处理时间为3-4h,再以3-4℃/分钟速率升温至290-310℃,保温2-3小时,再在120-130℃热处理炉中,处理时间为4-5小时。
本发明原料中含有Si能够进一步提高铝合金线材的强度,本发明通过硅、锌、钽的配合,用量的优化,使得在提高强度的同时,不影响导电率。
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215Mpa以上,导电率可达到60.0%IACS以上,耐热性能长期运行达到180℃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
一种高强度铝合金线材,含有以下重量百分比的成分:硅0.2-0.3、锌0.55-0.75、钽0.1-0.2、钛0.03-0.05、铁0.12-0.14、镁0.08-0.12、余量为铝。
高强度铝合金线材的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)、按硅、锌、钽质量比2:5:1的比例将硅、锌、钽粉末投入炉中熔化,精炼后浇注制取硅锌钽合金块;按钛、铁、镁按质量比3:10:6的比例将钛、铁、镁粉末投入炉中熔化,精炼后浇注制取钛铁镁合金块;
(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,加入硅锌钽合金块后,充分混合后,再加入钛铁镁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;检测含量符合要求。
(3)、保温:将步骤(2)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,将铝合金单线放入240-250℃热处理炉中,处理时间为3-4h,再以3-4℃/分钟速率升温至290-310℃,保温2-3小时,再在120-130℃热处理炉中,处理时间为4-5小时。
经测试其强度215Mpa,导电率为60.0%IACS,长期耐热180℃强度残存率为81%,伸长率为3.11%,蠕变率低于0.01%。
Claims (1)
1.一种高强度铝合金线材,其特征在于含有以下重量百分比的成分:硅0.2-0.3、锌0.55-0.75、钽0.1-0.2、钛0.03-0.05、铁0.12-0.14、镁0.08-0.12、余量为铝;
所述的高强度铝合金线材的制备方法包括以下步骤:
(1)、按硅、锌、钽质量比2:5:1的比例将硅、锌、钽粉末投入炉中熔化,精炼后浇注制取硅锌钽合金块;按钛、铁、镁按质量比3:10:6的比例将钛、铁、镁粉末投入炉中熔化,精炼后浇注制取钛铁镁合金块;
(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,加入硅锌钽合金块后,充分混合后,再加入钛铁镁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(2)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,将铝合金单线放入240-250℃热处理炉中,处理时间为3-4h,再以3-4℃/分钟速率升温至290-310℃,保温2-3小时,再在120-130℃热处理炉中,处理时间为4-5小时。
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