[发明专利]铝包钢芯铝合金绞线的制备方法

说明书

本发明提供的一种铝包钢芯铝合金绞线的制备方法，通过设于线芯的铝包钢线和设于所述线芯外周的铝合金线进行绞合成型所述铝包钢芯铝合金绞线，采用的所述铝包钢线的性能符合以下条件：抗拉强度≥1850MPa；断时伸长率≥2.5％；断后伸长率≥2.0％；扭转≥20圈；采用的所述铝合金线通过铝镁硅合金熔体经陶瓷过滤板和多级电磁净化后在线平稳浇铸而成，其中净化后铝镁硅合金熔体中颗粒大小为1μm以上的杂质的残留率≤6.2％。本发明通过提高铝包钢线芯层与铝合金线的断后伸长率的匹配程度和控制铝合金线的杂质含量，消除潜在的疲劳裂纹源，从而改善绞线的整体拉断力和抗疲劳特性。

技术领域

本发明涉及金属线材技术领域，特别是指一种铝包钢芯铝合金绞线的制备方法。

背景技术

GB/T 17937-2009《电工用铝包钢线》规定铝包钢线的断后伸长率不低于1.0％，GB/T 23308-2009《架空绞线用铝-镁-硅合金圆线》规定LHA1型铝合金线的伸长率不低于3.0％。对于传统的铝合金芯铝绞线，由于芯层铝包钢线与导体层铝合金线的断后伸长率不匹配，导线受到载荷时，芯层铝包钢优先断裂，使得铝包钢芯的抗拉强度不能完全发挥，从而影响整根导线的拉断力。即使用标准要求的单丝，无法满足GB/T 1179-2017《圆线同心绞架空导线》中规定的成品绞线的实际拉断力≥额定拉断力*95％的要求。此项不足，制约了铝包钢线在架空输电线路的广泛运用。为了解决铝包钢芯铝(铝合金)绞线的拉断力发挥问题，导线的制造商实际在标准值基础上，制定了各自的内控指标，通常需在标准基础上提高50-100MPa，即通过提高铝包钢芯单线的抗拉强度来保证设计要求的拉断力。

但对于大跨越用铝包钢芯铝合金绞线，因线路条件苛刻，所以在设计过程中就需采用高强度的铝包钢芯铝合金绞线方可满足大跨越要求。然而导线制造厂家在供货时，因铝包钢线的抗拉强度已达到极限，无法再通过提高内控指标来实现，所以此类大跨越导线实际拉断力无法满足设计要求。若大跨越导线的拉断力无法保证，则给大跨越线路安全带来极大隐患。而且，目前导线的抗疲劳特性不足也使得大跨越线路的使用安全和稳定性有限。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种改进的铝包钢芯铝合金绞线的制备方法。

本发明提供的技术方案为：一种铝包钢芯铝合金绞线的制备方法，通过设于线芯的铝包钢线和设于所述线芯外周的铝合金线进行绞合成型所述铝包钢芯铝合金绞线，

采用的所述铝包钢线的性能符合以下条件：

抗拉强度≥1850MPa；

断时伸长率≥2.5％；

断后伸长率≥2.0％；

扭转≥20圈；

采用的所述铝合金线通过铝镁硅合金熔体经陶瓷过滤板和多级电磁净化后在线平稳浇铸而成，其中净化后铝镁硅合金熔体中颗粒大小为1μm以上的杂质的残留率≤6.2％。

进一步的，所述铝包钢线的制备包括铝材包覆钢材之后的时效处理和/或表面处理，其中表面处理的步骤设于时效处理的步骤之后。

进一步的，所述时效处理包括离线时效处理或在线时效处理，离线时效处理中时效炉内温度控制在150-300℃，保温时长控制为3-8h；在线时效处理中感应加热装置的加热功率控制在10-20kw，铝材包覆钢材的被牵引速度控制在100-180m/min。

进一步的，所述表面处理通过将铝材包覆钢材从孔径小于其线径1-3mm的模具中拉拔出来实现表面硬化，其中拉拔速度控制在2-5m/s。

进一步的，所述铝镁硅合金熔体经陶瓷过滤板和多级电磁净化的步骤之前，包括以下步骤：

将纯度为99.7％铝锭、铝硅合金锭及镁锭进行混合，并采用精炼剂进行除渣、除气；