[发明专利]一种预绞式导线接续金具用铝合金线材及其制备方法

说明书

本申请涉及一种预绞式导线接续金具用铝合金线材及其制备方法，铝合金线材的组成为：硅0.9～1.2wt％，镁0.7～1.0wt％，铁0.03～0.08wt％，铜0.005～0.01wt％，锌少于0.03wt％，硼0.003～0.03wt％，钛0.003～0.03wt％，铬少于0.004wt％，且锰、钛、钒、铬的总含量少于0.02wt％，余量为铝；铝合金线材的制备方法为：将含铜、铁的铝锭熔化为铝液后，加入铝硅合金和铝镁合金，使其全部熔化，之后对熔体进行精炼、除气，并将熔体表面的浮渣去除，再在熔体中添加铝钛硼合金进行熔炼，将得到的熔化液进行铸造，得到杆坯；将杆坯进行固溶处理、拉拔处理，之后分别进行一级时效处理和二级时效处理，得到的铝合金线材具有高的抗拉伸强度、伸长率和导电率。

技术领域

本申请属于电工技术领域，尤其是涉及一种预绞式导线接续金具用铝合金线材及其制备方法。

背景技术

电力需求持续增长以及能源分布不均衡驱动了长距离、跨区域输电的快速发展，然而在架空输电线路中，由于导线制造长度及放线等限制，需要接续金具实现架空导线之间的连续，才能完成不间断输电。架空导线的接续通常是通过对导线的钢芯和绞合铝导体分别进行接续来实现的，接续段必需同时保证导线机械性能及电气性能的要求。

当前国内架空输电导线采用的接续方式主要包括压接式和预绞式两种，压接式接续金具的材料主要包括钢管和铝管，其关键工序为采用钢管和铝管分别对钢芯和绞合铝导体进行压接，实现整根架空导线的连接，但该方式存在如下缺点：压接工艺过程复杂，压接端部容易造成应力集中，压接施工过程中容易造成导线损伤等；预绞式接续金具的材料主要包括预绞钢丝和铝合金丝，其关键工序是采用预绞钢丝和预绞铝合金丝分别对钢芯和铝导体进行预绞式连接，该方式的主要特点是接续方式简单，但接续导线的机械性能和电气性能较难保证。

在预绞式接续金具中，铝合金丝作为绞合铝导体的连接材料，其机械性能和电气性能直接决定了架空导线连接的可靠性和架空输电线路的安全，预绞式接续金具中的铝合金丝不仅要具备良好的导电性能，还需承担导线的载荷，因此还必须具有高的抗拉伸强度。当前预绞式接续金具中使用的铝合金线材的抗拉伸强度介于340和390MPa之间，导电率在44％IACS左右，国内生产这种铝合金线材的主要工艺过程是通过水平连铸制杆后直接拉拔，并最终进行退火，然而由于制杆过程中的金属含量未进行有效控制、金属加入顺序和熔炼温度选择不当以及后续加工过程中未进行充分热处理等，导致最终铝合金线材的导电率相对于架空导线导体材料的导电率过低，用该材料进行架空导线接续时，会造成连接部位电阻较大，在通电情况下很容易引起局部温升，从而影响了导线连接的安全可靠性；此外，现有的预绞式接续金具用铝合金线材的抗拉伸强度较低，限制了其承担导线的载荷能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术制备的预绞式导线接续金具用铝合金线材的导电率过低、抗拉伸强度较低的不足，从而提供一种预绞式导线接续金具用铝合金线材及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种预绞式导线接续金具用铝合金线材，所述铝合金线材的组成及重量百分含量为：硅：0.9～1.2wt％，镁：0.7～1.0wt％，铁：0.03～0.08wt％，铜：0.005～0.01wt％，锌：少于0.03wt％，硼：0.003～0.03wt％，钛：0.003～0.03wt％，铬：少于0.004wt％，且锰、钛、钒、铬的总含量少于0.02wt％，余量为铝。

本发明还提供一种上述铝合金线材的制备方法，包括如下步骤：

S1：将含铜、铁的铝锭熔化为铝液后，加入铝硅合金和铝镁合金，使其全部熔化，之后对熔体进行精炼、除气，并将熔体表面的浮渣去除，再在熔体中添加铝钛硼合金进行熔炼，将得到的熔化液进行铸造，得到杆坯；

S2：将杆坯进行固溶处理；