[发明专利]导电率60%IACS中强度铝合金线及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电率60%IACS中强度铝合金线及其制造方法，具体地说是一种涉及中强度高导电率铝合金电导体及其制造技术，属于合金制造技术领域。

背景技术

铝合金导线的开发、应用已有80多年的历史。自从1898年美国正式使用纯铝线做架空绞线和1921年出现Aldrey铝合金以来，铝作为导体在电气工业中被大量应用。世界上日本、法国、澳大利亚等都在大量开发应用中强度铝合金线，其多半为非热处理型铝合金，主要优点是生产工艺简便，成本低，导电率较好（58.5-59%IACS），强度为240~255MPa。延伸率1.5~3.0%。近年来我国在电力建设中贯彻采用“两型三新”产品与技术，中强度全铝合金绞线得以应用。但目前我国大量使用的中强度铝合金线种LHA3，铝合金导电率分别为58.5%IACS，强度在230~250MPa。

中国专利CN102041418A公布了一种制造57%导电率的中强度铝合金线方法，尽管强度大于245MPa，但其导电率仅为57% IACS。与普通硬铝61% IACS有较大的差距，若在线路中推广应用，势必导致输电线路较大的电能损耗。

中国专利CN201110030978.9公布了一种制造59%导电率的中强度铝合金线方法，引入0.02~0.04%铜元素，限制导电率的进一步提升；工艺处理中热处理温度较高200~220℃，需要较大的能耗。

发明内容

本发明的目的在于开发一种能导电率60%IACS以上、工艺宽容性更好的中强度铝合金线；本发明的另一目的是提供该铝合金线的制备方法。

按照本发明提供的技术方案，一种导电率60%IACS中强度铝合金线，按重量百分比计配方比例如下：铁0.16%-0.22%，硅0.24%-0.30%，镁0.40%-0.48%，硼0.01%-0.02%，稀土元素0.08%-0.15%，其余为铝。

所述铝合金线直径≥4.0mm，抗拉强度≥230MPa；4.0＞直径≥3.0mm，抗拉强度≥240MPa；单线直径＜3.0mm，抗拉强度≥250MPa；导电率≥60%IACS；延伸率≥3.5%。

所述稀土元素主要为铈和镧，其中铈0.036%-0.085%，镧0.023%-0.052%,其量为其它混合稀土元素。 

导电率60%IACS中强度铝合金线，步骤如下：

（1）材料选择：按重量百分比计：

a、铝锭：由铝锭熔炼而成的铝液中保证Si≤0.16%；Fe≤0.22%；Cu≤0.01%；Ti+Mn+Cr+V≤0.02%；其它杂质含量≤0.03%；其余为铝；

b、铝铁合金：Fe 5%；Si≤0.2%；Cu≤0.1%；Ti+Mn+Cr+V≤0.1%；其它杂质含量≤0.03%；其余为铝；

c、铝硅合金：Si 10%；Fe≤0.2%；Cu≤0.1%；Ti+Mn+Cr+V≤0.1%；其它杂质含量≤0.03%；其余为铝；

d、铝硼合金：B 3%；Si≤0.2%；Fe≤0.4%；Cu≤0.1%；其他余每钟杂质含量≤0.03%；其余为铝；

e、稀土铝合金：Re 10%；Si≤0.2%；Fe≤0.25%；Cu≤0.01%；其它杂质含量≤0.03%；其余为铝；其中稀土合金为富铈稀土，稀土元素含量中 Ce≥45%，La≥20%； 

f、镁锭：Si≤0.005%；Fe≤0.004%；Cu≤0.003%；Ti+Mn+Cr+V≤0.02%；其它杂质含量≤0.03%；其余为镁；

（2）铝液熔炼：按重量份计：取步骤（1）选择的铝锭95.5-96.5份、铝铁合金0.06-0.15份、铝硅合金1.25-1.54份、稀土铝合金0.7-1.54份，均匀加入熔铝炉中进行熔化；铝硼合金0.35%-0.45%，从熔铝炉至保温炉淌槽内连续均匀加入；

铝液熔化结束，将保温炉中的铝液温度控制在730-750℃，当铝液温度稳定730-750℃时加镁锭0.41-0.50份；

（3）铝液成分调整：按重量百分比计：用直读光谱仪对铝液进行快速炉前分析，予以监测和调整各元素含量，确保整炉铝液成分均匀，各元素的含量得到控制：铁0.16%-0.22%，硅0.24%-0.30%，镁0.40%-0.48%，硼0.01%-0.02%，稀土元素0.08%-0.15%，其余为铝；