CN106623478B - 一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法 - Google Patents

一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106623478B
CN106623478B CN201611143869.7A CN201611143869A CN106623478B CN 106623478 B CN106623478 B CN 106623478B CN 201611143869 A CN201611143869 A CN 201611143869A CN 106623478 B CN106623478 B CN 106623478B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminium alloy
alloy
aluminium
aluminum alloy
conducting wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611143869.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106623478A (zh
Inventor
张志力
徐静
夏霏霏
孔涛
周飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Far East Cable Co Ltd
New Far East Cable Co Ltd
Far East Composite Technology Co Ltd
Original Assignee
Far East Cable Co Ltd
New Far East Cable Co Ltd
Far East Composite Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Far East Cable Co Ltd, New Far East Cable Co Ltd, Far East Composite Technology Co Ltd filed Critical Far East Cable Co Ltd
Priority to CN201611143869.7A priority Critical patent/CN106623478B/zh
Publication of CN106623478A publication Critical patent/CN106623478A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106623478B publication Critical patent/CN106623478B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/04—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/05—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys of the Al-Si-Mg type, i.e. containing silicon and magnesium in approximately equal proportions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/02—Stranding-up

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法。方法为：步骤一：使用带有在线净化***的铝合金连铸连轧机组加工制得过饱和铝合金杆；步骤二：对过饱和铝合金杆进行自然时效；步骤三：将步骤二得到的铝合金杆冷拉为铝合金线；步骤四：将铝合金线放入连续时效炉内进行人工时效强化处理；步骤五：将多根步骤四得到的单线同心绞合，绞合后高强度铝合金单线性能应满足：抗拉强度≥340MPa，伸长率≥5.0％，20℃直流电阻率≤0.031927Ω·mm2/m，导电率≥54.0％IACS。经过本发明制造得到的导线具有拉力重量比大，导电性能好，抗过载能力强的特点，且工艺简单，适合工业化生产，在智能电网领域中应用，将大大节约线路的建设成本和运行成本，具有优异的经济效益。

Description

一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法
技术领域
本发明涉及一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法，属于电力传输领域。
背景技术
随着世界经济的迅速发展，在许多国家和地区，电力供给已成为制约经济发展的一项关键因素，新建、改建线路的需求非常旺盛。尤其在发展中国家，如非洲、拉美、东南亚等地区，输电线路建设严重不足或落后，用电问题比较严峻，像非洲的用电人口仅有24％左右，架空输电线路的建设将是未来很具规模的工程，架空导线的需求量也将持续增长。
高强度铝合金绞线具有电阻损耗低、弧垂性能好，耐腐蚀等特点，可节约电能、塔材和土地资源，提高线路运行寿命，既可用于一般架空输配电线路，也能用于1000米左右大跨越输电线路。
目前，国内外常用的铝合金线的抗拉强度315～325MPa，导电率52.5％，绞合导线的导电性能和力学性能较常规钢芯铝绞线优势并不很大。因此，国内外架空输电线路仍以钢芯铝绞线为主。铝合金线的导电率每提升1％IACS，绞合导线即可减少线路损耗3％以上，具有十分明显的经济效益。如何进一步提高铝合金导线的拉断力，降低直流电阻，增强铝合金导线的性能优势，降低线路施工成本，节能降耗，扩大其使用范围，对架空输电线路的建设意义重大。为此，将铝合金线的导电率和强度同时显著提高，绞合后得到高导电高强度铝合金导线，相对于常规钢芯铝绞线的性能优势会十分明显，能大大促进该产品的应用，并产生良好的经济社会效益。
尽管当前有研究将铝合金线性能得到提升，但是其或是使用纯度较高的铝锭(99.8％及以上)，性价比难以提升；或是采用特殊的工艺手段，难以符合工业化生产的条件。为此，需要研究在不增加成本的情况下，以可以工业化实现的路径来提高铝合金线的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种导电性能和力学性能更加突出的高导电高强度铝合金绞线的制造方法。
实现本发明的技术方案是一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法，包括以下步骤：
步骤一：使用带有在线净化***的铝合金连铸连轧机组加工制得过饱和铝合金杆，铝合金杆的性能应满足：抗拉强度170～200MPa，伸长率≥13％，20℃直流电阻率≤0.03400Ω·mm2/m；
步骤二：对过饱和铝合金杆进行自然时效，自然时效后铝合金杆性能应满足：抗拉强度165～195MPa，伸长率≥15％，20℃直流电阻率≤0.03370Ω·mm2/m；
步骤三：将步骤二得到的铝合金杆冷拉为铝合金线，拉制的铝合金线性能应满足：抗拉强度≥310MPa，20℃直流电阻率≤0.032450Ω·mm2/m；
步骤四：将铝合金线放入连续时效炉内进行人工时效强化处理，时效后单线性能应满足：抗拉强度≥345MPa，伸长率≥5.0％，20℃直流电阻率≤0.031750Ω·mm2/m，导电率≥54.3％；
步骤五：将多根步骤四得到的单线同心绞合，绞合后高强度铝合金单线性能应满足：抗拉强度≥340MPa，伸长率≥5.0％，20℃直流电阻率≤0.031927Ω·mm2/m，导电率≥54.0％IACS。
所述步骤一制得过饱和铝合金杆的方法为：将99.7％铝锭及铝合金锭进行成分配比熔炼，添加成分质量百分数为，Mg：0.66％～0.75％；Si：0.62％～0.70％；Fe：0.25％～0.30％；Y≥0.001％；Ti+V+Mn+Cr≤0.02％，每吨铝合金溶液加入3～4kg铝硼合金锭；合金添加顺序为铝硅合金——铝铁合金——铝钇合金——铝硼合金锭，30～40min后加入镁锭，精炼30min，扒渣后静置35～50min；合金熔炼温度750～800℃；熔炼后在流槽中通过炉外除气过滤***，并使氢含量不高于0.18ml/100g，浇铸温度700～720℃，入轧温度510～530℃；浇铸时调各区节冷却水流量，使锭坯断面呈等轴状晶粒。
所述步骤二中，进行自然时效的方法为：将步骤一得到的过饱和铝合金杆置于室温下进行72～120h的自然时效。
所述步骤三中，铝合金杆冷拉为铝合金线的方法为：使用非滑动铝合金拉丝机拉制出铝合金线，拉丝速度10～15m/s，出线模为纳米涂层模。
所述步骤四中，对铝合金线进行人工连续时效强化处理的方法为：时效温度150℃～160℃，时效时间5～10h，热处理后出炉自然冷却不少于16h。
所述步骤五中，绞合方法为：将铝合金圆线同心绞合1-5层；或者以铝合金圆线为芯，外层绞合1～5层梯形线或Z型线。
采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：本发明使用普通99.7％的铝锭，通过优化产品成分，调整硼化次序，并改进相对应的生产工艺，从而获得导电性能和力学性能更为优异的导线，提高了产品的使用价值，促进了产品的应用。
具体实施方式
(具体实例1)：
(1)按照质量百分比，Mg：0.68％；Si：0.65％；Fe：0.28％；Y：0.0008％；Ti+V+Mn+Cr：0.015％进行合金熔炼，合金熔炼温度760℃；稀土优化、硼化30min，精炼30min，扒渣后静置40min；
(2)静置后连铸连轧铝合金杆，浇铸温度700℃，入轧温度515℃；
(3)连铸连轧获得的铝合金杆在室温下自然时效84h；通过自然时效使铝合金杆轧制应力得到一定释放，并形成强化相少量析出的GP区。
(4)自然时效后的铝合金杆拉制φ3.50mm铝合金圆线，拉丝速度15m/s；
(5)将铝合金圆线进行人工时效，时效温度155℃，时效6.5h。
(6)人工时效铝合金线圆线按照1+6+12+18+24四层一次性同心绞合为圆线同心绞高导电高强度铝合金绞线。
(具体实例2)：
(1)按照质量百分比，Mg：0.72％；Si：0.69％；Fe：0.25％；Y：0.001％；Ti+V+Mn+Cr：0.018％进行合金熔炼，合金熔炼温度780℃；稀土优化、硼化35min，精炼30min，扒渣后静置50min；
(2)静置后连铸连轧铝合金杆，浇铸温度710℃，入轧温度525℃；
(3)连铸连轧获得的铝合金杆在室温下自然时效96h；
(4)自然时效后的铝合金杆拉制φ3.07mm铝合金圆线和等效直径φ4.43mm铝合金“Z”型线，拉丝速度10m/s；
(5)将铝合金圆线进行人工时效，时效温度158℃，时效8h。
(6)人工时效铝合金线圆线按照1+6绞合，外层同心绞合10+16“Z”型线得到型线同心绞高导电高强度铝合金绞线。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述智能电网用高导电高强度铝合金导线仅为本发明的具体实施例代表而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：使用带有在线净化***的铝合金连铸连轧机组加工制得过饱和铝合金杆，铝合金杆的性能应满足：抗拉强度170～200MPa，伸长率≥13％，20℃直流电阻率≤0.03400Ω·mm2/m；
步骤二：对过饱和铝合金杆进行自然时效，自然时效后铝合金杆性能应满足：抗拉强度165～195MPa，伸长率≥15％，20℃直流电阻率≤0.03370Ω·mm2/m；
步骤三：将步骤二得到的铝合金杆冷拉为铝合金线，拉制的铝合金线性能应满足：抗拉强度≥310MPa，20℃直流电阻率≤0.032450Ω·mm2/m；
步骤四：将铝合金线放入连续时效炉内进行人工时效强化处理，时效后单线性能应满足：抗拉强度≥345MPa，伸长率≥5.0％，20℃直流电阻率≤0.031750Ω·mm2/m，导电率≥54.3％；
步骤五：将多根步骤四得到的单线同心绞合，绞合后高强度铝合金单线性能应满足：抗拉强度≥340MPa，伸长率≥5.0％，20℃直流电阻率≤0.031927Ω·mm2/m，导电率≥54.0％IACS；
所述步骤一制得过饱和铝合金杆的方法为：将99.7％铝锭及铝合金锭进行成分配比熔炼，添加成分质量百分数为，Mg：0.66％～0.75％；Si：0.62％～0.70％；Fe：0.25％～0.30％；Y≥0.001％；Ti+V+Mn+Cr≤0.02％，每吨铝合金溶液加入3～4kg铝硼合金锭；合金添加顺序为铝硅合金——铝铁合金——铝钇合金——铝硼合金锭，30～40min后加入镁锭，精炼30min，扒渣后静置35～50min；合金熔炼温度750～800℃；熔炼后在流槽中通过炉外除气过滤***，并使氢含量不高于0.18ml/100g，浇铸温度700～720℃，入轧温度510～530℃；浇铸时调各区节冷却水流量，使锭坯断面呈等轴状晶粒。
2.根据权利要求1所述的一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法，其特征在于，所述步骤二中，进行自然时效的方法为：将步骤一得到的过饱和铝合金杆置于室温下进行72～120h的自然时效。
3.根据权利要求1所述的一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法，其特征在于，所述步骤三中，铝合金杆冷拉为铝合金线的方法为：使用非滑动铝合金拉丝机拉制出铝合金线，拉丝速度10～15m/s，出线模为纳米涂层模。
4.根据权利要求1所述的一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法，其特征在于，所述步骤四中，对铝合金线进行人工连续时效强化处理的方法为：时效温度150℃～160℃，时效时间5～10h，热处理后出炉自然冷却不少于16h。
5.根据权利要求1所述的一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法，其特征在于，所述步骤五中，绞合方法为：将铝合金圆线同心绞合1-5层；或者以铝合金圆线为芯，外层绞合1～5层梯形线或Z型线。
CN201611143869.7A 2016-12-12 2016-12-12 一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法 Active CN106623478B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611143869.7A CN106623478B (zh) 2016-12-12 2016-12-12 一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611143869.7A CN106623478B (zh) 2016-12-12 2016-12-12 一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106623478A CN106623478A (zh) 2017-05-10
CN106623478B true CN106623478B (zh) 2018-08-31

Family

ID=58825731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611143869.7A Active CN106623478B (zh) 2016-12-12 2016-12-12 一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106623478B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107358994A (zh) * 2017-08-09 2017-11-17 远东电缆有限公司 智能电网用特高强度钢芯高强耐热铝合金导线及其制备方法
CN109207759B (zh) * 2018-10-31 2021-03-19 远东电缆有限公司 非时效型高强度高导电率铝合金架空导线及其制备方法
CN113345625A (zh) * 2021-05-28 2021-09-03 远东电缆有限公司 一种节能型倍容导线及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101261890A (zh) * 2008-04-14 2008-09-10 浙江万马集团电气有限公司 高强度间隙型超耐热铝合金导线及超耐热铝合金的制造工艺
CN102560297A (zh) * 2012-02-16 2012-07-11 上海电缆研究所 一种铝镁硅合金杆坯及一种高强度铝镁硅合金导体的制备方法
CN103451498A (zh) * 2013-09-06 2013-12-18 国家电网公司 一种架空导线用中强度铝合金线
CN103952605A (zh) * 2014-04-30 2014-07-30 国家电网公司 一种中强度铝合金单丝的制备方法
JP5607855B1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-15 古河電気工業株式会社 アルミニウム合金線材、アルミニウム合金撚線、被覆電線、ワイヤーハーネスおよびアルミニウム合金線材の製造方法
CN104616786A (zh) * 2015-01-22 2015-05-13 远东电缆有限公司 智慧能源用复合芯高伸率耐热铝合金导线及其制造方法
CN104975211A (zh) * 2015-07-30 2015-10-14 国网智能电网研究院 一种高导电率热处理型中强铝合金导电单丝

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012011447A1 (ja) * 2010-07-20 2012-01-26 古河電気工業株式会社 アルミニウム合金導体及びその製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101261890A (zh) * 2008-04-14 2008-09-10 浙江万马集团电气有限公司 高强度间隙型超耐热铝合金导线及超耐热铝合金的制造工艺
CN102560297A (zh) * 2012-02-16 2012-07-11 上海电缆研究所 一种铝镁硅合金杆坯及一种高强度铝镁硅合金导体的制备方法
JP5607855B1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-15 古河電気工業株式会社 アルミニウム合金線材、アルミニウム合金撚線、被覆電線、ワイヤーハーネスおよびアルミニウム合金線材の製造方法
CN103451498A (zh) * 2013-09-06 2013-12-18 国家电网公司 一种架空导线用中强度铝合金线
CN103952605A (zh) * 2014-04-30 2014-07-30 国家电网公司 一种中强度铝合金单丝的制备方法
CN104616786A (zh) * 2015-01-22 2015-05-13 远东电缆有限公司 智慧能源用复合芯高伸率耐热铝合金导线及其制造方法
CN104975211A (zh) * 2015-07-30 2015-10-14 国网智能电网研究院 一种高导电率热处理型中强铝合金导电单丝

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
架空线路用高导电率耐热铝合金导线的研制;祝志祥等;《中国电力》;20140630;第47卷(第6期);66-69 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106623478A (zh) 2017-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104028961B (zh) 一种中强度铝合金线及其生产工艺
CN104946936B (zh) 一种架空导线用高导电率稀土硬铝单丝材料
CN103952605B (zh) 一种中强度铝合金单丝的制备方法
CN103451498B (zh) 一种架空导线用中强度铝合金线
CN103996427B (zh) 一种非热处理中强度铝合金导线及其生产工艺
CN105970035A (zh) 铝合金线
CN102634695A (zh) 一种高导电率非热处理型中强度铝合金线及其制造方法
CN101974709A (zh) 特软铝合金导体及其制备方法
CN102851527B (zh) 一种铜银镁合金接触线及其制备方法
CN102719709A (zh) 一种高强高导铝合金导线及其制备方法
CN105369073A (zh) 智能电网用高强耐热铝合金单线、导线及其加工工艺
CN106623478B (zh) 一种智能电网用高导电高强度铝合金导线的制造方法
CN111349820A (zh) 一种高导电率耐热Al-Zr-Er合金导线材料及其制备方法
CN108559874A (zh) 一种高强高导的耐热铝合金导线及其制备方法
CN104409132A (zh) 一种环保电缆及其制作方法
CN106834820A (zh) 一种中强高导铝合金单线及其制备方法
CN102903415A (zh) 一种异型耐氧化高导电率铝合金碳纤维导线及制造方法
CN108559877A (zh) 充电桩导电零件用6系铝合金中厚板的加工工艺
CN105499302A (zh) 一种纯铜绞线的生产方法
CN101261890A (zh) 高强度间隙型超耐热铝合金导线及超耐热铝合金的制造工艺
CN104911408A (zh) 一种硬铝导线单丝及其制备方法
CN104862542B (zh) 一种非热处理型中强度铝合金单丝及其制备方法
CN106929712B (zh) 一种低电阻中强度的合金圆铝杆及其生产方法
CN110735069B (zh) 高导电率中强全铝合金节能导线及其制备方法
CN108754248A (zh) 一种架空绞线用铝合金导线及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant