[发明专利]一种电缆用高导耐热铝合金导线及其制备方法

说明书

一种电缆导线用高导耐热铝合金及铝合金导线，以质量百分比计的化学成分为：Fe：0.2～0.7％，Cu：0.05～0.25％，混合稀土REM：0.1～0.4％，Zr：0.05～0.12％，Sc：0.05～0.12％，Si：0.001～0.20％，B：0.001～0.03％，其余为Al和不可避免的其它杂质元素；所述电缆用高导耐热铝合金导线经熔炼、铸造制成铝棒，将铝棒进行挤压、拉拔工序制成。本发明中将微量的Zr和Sc两种元素同时加入铝合金中，在保证导电性能的情况下提高了合金的耐热性能；并通过对热挤压挤出棒材进行在线水冷处理，提升了合金的力学性能。

技术领域

本发明涉及合金导线技术领域，具体涉及一种电缆用高导耐热铝合金导线及其制造方法。

背景技术

电线电缆产品作为我国经济发展的主要配套行业，是我国国民经济的“血管”，关系着国家经济的发展。中国目前的电线电缆产量已达万亿元规模，在机械行业中仅次于汽车整车制造，并保持着强劲的发展势头。但随着我国国民经济的快速发展，城镇化进程加快，城乡电网改造的需求进一步增加，对电缆用铝合金的性能也有了更高的要求，尤其是城镇建设需求量较多的中低压电缆。因此，为满足电力的剧增需求，输电线路大容量方向的发展，保证高输电容量下铝合金导线的安全使用，需要在保证高导电率的同时，进一步提升合金的耐热性能。

经检索，公开号为CN106887266A的中国发明专利，该发明涉及一种高强耐热铝合金导线及其制备方法，其中：“质量百分比的成分组成：Fe 0.5～0.6％，Si 0.1～0.2％，Cu0.06～0.07％，Zr 0.05～0.07％，C 0.002～0.004％，REM 0.03～0.05％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％，其中所述REM的成分及质量百分比为：Pr25.2％，Nd 20.6％，Pm 21.3％，Sm 13.8％，Gd 19.1％。”该导线具有强度高、塑性好，耐热性能优良的特点，适用于城市电网增容改造和长距离大容量输电工程建设。该专利公开的合金中Zr的质量占比为0.05～0.07％，Zr在铝合金导线中可以析出细小弥散的Al₃Zr相，Al₃Zr相对位错和晶界具有钉扎作用，可阻碍晶内和晶界的滑移，用以提高合金的耐热性能。但Zr的加入会引起铝基体的晶体点阵畸变，增加电子散射作用，降低合金的导电率。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种较高耐热性能、抗拉强度，同时又能保证较高导电性能的电缆用高导耐热铝合金导线及其制备方法。

本发明所述的电缆用高导耐热铝合金导线，其化学成分及其质量百分比：Fe：0.2～0.7％，Cu：0.05～0.25％，混合稀土REM：0.1～0.4％，Zr：0.05～0.12％，Sc：0.05～0.12％，Si：0.001～0.20％，B：0.001～0.03％，其余为Al和不可避免的其它杂质元素。

进一步，不可避免的其它杂质元素(如Mg、Zn、Mn、Ti)中每种元素的含量均不超过0.03％，不可避免的其它杂质元素的总量不超过0.10％。

进一步，所述的混合稀土REM由下列元素组成：Ce：20～30％；La：70～80％。

依据本发明，优选的各组分的质量百分比为：Fe：0.3～0.6％，Cu：0.1～0.2％，混合稀土REM：0.2～0.3％，Zr：0.06～0.10％，Sc：0.06～0.10％，Si：0.05～0.10％，B：0.01～0.02％，其余为Al和不可避免的其它杂质元素。所述不可避免的其它杂质元素中每种元素的含量均不超过0.03％，不可避免的其它杂质元素的总量不超过0.10％。

本发明所述的电缆用高导耐热铝合金导线的制备方法，包括如下步骤：

一、熔炼：

1)将石墨坩埚置于电阻炉中，升温至340～360℃，加入纯铝；