[发明专利]一种高强度高导电率的电工用铝合金导线及其制造方法

说明书

本发明提供一种高强度高导电率的电工用铝合金导线及其制造方法，按重量百分比计，铝合金中包括以下组分，Si：0.50～0.70％，Fe：0.10～0.50％，Cu：0.02～0.05％，Mg：0.52～0.90％，Ti：0.01～0.40％，余量为铝和不可避免的杂质，制成的铝合金线，其纵向抗拉强度≥380MPa，20℃时导电率≥63％IACS，250mm标距断后伸长率≥4.0％，可广泛用于架空输电线路。

技术领域

本发明涉及一种全新架空导线用电工材料制造工艺，具体是一种高强度高导电率的电工用铝合金线及其制造方法。

背景技术

目前，我国架空输电线路上大量使用普通钢芯铝绞线。随着全国电力需求的不断增加，特别是国家电网向特高压和超高压线路的发展，同时倡导“资源节约型、环境友好型和新技术、新材料、新工艺”智能化电网需求，积极使用新型材料新型导线。铝芯铝绞线、铝包钢绞线由于普通铝材料抗拉强度低，在结构设计上必须附加有磁滞损耗的钢芯或铝包钢芯作为加强芯，既增加导线重量，加大运输成本，又需要更高铁塔和更牢固铁塔地堪基，不仅线路走廊占地面积大，而且增加线路运行损耗，降低传输容量。

中国专利CN201621328908公布了一种铝合金芯高导电率铝绞线，其外层铝线导电率仅仅只有62.5％IACS，内层采用53％IACS导电率6201铝合金芯，此结构尽管避免了有磁滞损耗效应的钢芯或铝包钢芯，但铝线抗拉强度≤200MPa，铝合金线抗拉强度≤330MPa，其组合导线性能电阻率和抗拉强度仍然低，线路损耗大。

中国专利CN201410774396公布了一种高强度、高导电率铝合金导线的生产方法，但其铝合金导线的抗拉强度为330-365MPa，导电率为56-58％IACS，电阻率和抗拉强度仍然低，线路损耗大。

发明内容

本发明针对上述不足提供一种传输容量大、拉重比大、电阻损耗低、弧垂性能好、无磁滞损耗、抗覆冰风雪性能好、施工方便的全新型高导电率高强度铝合金线及其制造方法。

本发明的技术方案：

一种高强度高导电率的电工用铝合金导线，按重量百分比计，铝合金中包括以下组分，Si：0.50～0.70％，Fe：0.10～0.50％，Cu：0.02～0.05％，Mg：0.52～0.90％，Ti：0.01～0.40％，余量为铝和不可避免的杂质。

所述铝合金中还添加有稀土元素或石墨烯或短纤维，所述稀土元素的含量为0.05～0.40％，所述石墨烯的含量为0.05～0.30％，所述短纤维的含量为0.01～0.10％。

所述稀土元素为Re元素或Y元素，所述短纤维为金属短纤维或非金属短纤维。

所述不可避免的杂质中每种杂质含量≤0.03％。

一种高强度高导电率的电工用铝合金导线的制造方法，包括以下具体步骤：

步骤一.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％的铝锭或铝液；

步骤二.铝锭在竖式熔化炉内熔化为铝液后或铝液直接转入到加温至750～850℃的保温炉内进行合金化处理，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百分比调整铝液组分，铝液中主要合金元素重量百分比为Si：0.50～0.70％，Fe：0.10～0.50％，Cu：0.02～0.05％，Mg：0.52～0.90％，Ti：0.01～0.40％；

步骤三.铝液合金化处理后，在保温炉内经过除渣去气，过滤、浇铸、轧制、在线淬火后形成直径为ф9.0～15mm铝合金杆；