[发明专利]一种高导电率非热处理型中强度铝合金线及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电工材料的制造，是一种导电铝合金的制造技术，尤其涉及一种高导电率非热处理型铝合金线及其制造方法。

背景技术

目前，我国输电线路上仍然普通采用钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线作为输配电用导线。随着全国电力需求的不断增加，国家电网向超、特高压线路的发展，同时提倡“资源节约型、环境友好型和新技术、新材料、新工艺”的“两型三新”电网建设的需求，积极探索使用新型架空导线。钢芯铝绞线和铝包钢芯铝绞线由于普通铝材质的抗拉强度低，在导线结构设计上不得不附加钢芯或铝包钢芯等加强芯元件。钢芯或铝包钢芯等加强芯元件不仅增加导线重量，大幅增加运行和运输成本，而且需要更高的铁塔和更牢固的铁塔基础，占地面积大。另外，在交流输电线路中，钢芯或铝包钢芯等加强元件还会引起的磁滞损耗，降低了线路传输容量。

中国专利CN 102041418 A公布了一种制造57%导电率的中强度铝合金线方法，尽管抗拉强度≥245MPa，但其导电率仅仅为57%，若在线路上广泛使用，势必引起输电线路电能的巨大损耗，同时造成线路的电压大幅降低。

中国专利CN 201110030978.9公布了一种制造59%导电率的中强度铝合金线方法，尽管抗拉强度≥230MPa，其导电率只能达到59%-59.3%IACS，而且需要对铝合金铸锭进行均质化处理以及随后的铝合金单线需要采用热处理方法，即将拉制后的铝合金单线全部放入热处理炉中，将其加温到180-220℃，保温5-6小时，该种生产方法对于企业来说，不仅需要添加铝合金铸锭均质化处理炉和铝合金线材热处理炉设备，同时还需要消耗大量的电能，另外热处理炉容积有限，一次只能处理少量铸锭或铝合金线，使得中间产品在热处理工序上大量积压，多出此二项工序严重制约了生产效率和交货周期和增加产品成本，另外热处理过程中易产生产铸锭均质化和铝合金线热处理不均匀，造成产品性能不稳定，降低产品合格率。

中国专利CN 1485455A公布了一种制造非热处理型60%IACS高导电耐热铝合金线的方法，尽管其导电率达到60%IACS，但其抗拉强度仅仅≥159MPa，其制造的导

线整体抗拉强度低，通常只用于100m及以下小档距配电线路运行，若110kV及以上输电线路，导线需要额外加入钢芯等加强芯整体提高导体抗拉强度，额外钢芯等加强芯加入，引起导线重量大幅增加和导线损耗增加。另外增加了铁塔的承载能力，同时铁塔的高度不得不提高，需要更大铁塔地基占地面积和埋入深度，引起工程量和工程造价倍增。

发明内容

本发明针对上述不足提供了一种非热处理、传输容量大、拉重比大、电阻损耗低、弧垂性能好、无磁滞损耗、过载性能好、工程造价低、施工方便、使用寿命长的高导电率(≥60%IACS)铝合金线及其制造方法。

本发明为解决上述技术问题，提供了一种高导电率非热处理型中强度铝合金线，其特征在于原料重量配比为：Fe：0.10~0.90%、Si:0.10~0.50%、Mg:0.05~0.40%、Cu:0.02~0.80%、Re:0.05~0.6%，余量为铝和不可避免的微量杂质。

本发明为解决上述技术问题，提供了一种高导电率非热处理型中强度铝合金线制造方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）精选铝锭：选择杂质重量百分比含量为Si≤0.1%、Fe≤0.20%，Cu≤0.01%，Ti+V+Cr+Mn≤0.02%，其余每种杂质≤0.03%的铝锭；

（2）铝锭的熔炼：将铝锭放入已加温至800~950℃的竖式熔化炉内熔化为铝液后，转入到加温至750~850℃的保温炉内；

（3）合金化处理：在铝液中加入重量百分数为Fe：0.10~0.90%、Si:0.05~0.50%、Mg:0.05~0.40%、Cu:0.02~0.80%及Re:0.05~0.6%，作为合金化的添加元素；

（4）精炼、除气、除渣：在保温炉内进行搅拌、精炼、除气、除渣，并采用粉状覆盖剂覆盖在铝液表面，并静置30~45分钟；

（5）合金成分分析、调整：用直读快速光谱分析仪或化学分析对主要元素进行炉前检测，分析、调整，控制元素含量；

（6）连铸连轧：保温炉内的熔铝经流槽，通过在线除气和陶瓷过滤装置过滤，进入浇铸机连续铸锭和连轧机组制成直径为9.5mm或12mm的铝合金杆；

（7）杆材拉线与绞制：在多模滑动式或非滑动式拉线机上拉制成所需直径的成品铝合金线，并在有预扭装置和恒张力控制装置的框式绞线上绞合导线。