[发明专利]一种高强耐热异构铝合金导线及其制备方法

说明书

本发明属于材料制备领域，具体涉及一种高强耐热异构铝合金导线及其制备方法。采用高导电铝棒和高强韧耐高温铝基复合材料为原材料包括如下步骤：步骤(1)：将高强韧耐高温铝基复合材料热挤压成预定大小的圆柱筒；步骤(2)：将选定直径的高导电铝棒穿进圆柱筒内，形成一个整体；步骤(3)：旋锻变形，使两者结合稳固，并获得异构铝导线。本发明的制备方法操作简单，具有普适性，生产效率高，异构导线直径容易控制、界面结合良好、表面光洁度好，并且有良好的耐热性和导电性匹配，成本低廉，易于实现工业化，具有巨大的工业应用价值。

技术领域

本发明属于材料制备领域，具体涉及一种高强耐热异构铝合金导线及其制备方法。

背景技术

随着电力行业的发展，输电线路呈现出大容量、高电压、远距离的趋势，早期普遍应用的钢铝复合绞线均己无法满足城市旧线路扩容改造和新线路建设对导线综合性能的需求，耐热铝合金导线除了导电率较普通硬铝线略低之外，具有优异的耐热性能，能够满足提高导线载流量的要求，其强度也满足输电线路远距离化的需要，同时拥有质量轻、弧垂小等优势，在大容量高压输电线路上的应用得到越来越多的重视。

耐热铝合金导线指的是具有高于普通硬铝线耐热温度的特殊导线，其长期允许运行温度一般高于150℃，耐热铝合金导线的耐热性能要优于普通铝导线，高温运行时，其力学性能可以保持稳定，能够在不明显降低输电线强度的情况下提高导线的载流量，加大输送功率。

现有的耐热铝合金导线主要为加入Zr元素合金化，并通过添加稀土元素提高导电率，例如Al-Zr-Y、Al-Zr-Er（申请号：CN 111349820A）、Al-Zr-Er-Yb（申请号：CN111434789）等耐热导电铝合金，但其中稀土元素的含量不易控制且成本较高，限制了工业化应用。另外，工业上通过绞合形成复合结构来制备耐热铝导线，例如吴小宽等人发明一种高导电耐热铝合金导线的制备方法（专利号：CN 109887681），通过复合纤维和铝合金绞合制备高导耐热铝合金，但绞合的铝导线为多股导线机械结合整体性不好影响导电性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强耐热异构铝合金导线及其制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种高强耐热异构铝合金导线的制备方法，采用高导电铝棒和高强韧耐高温铝基复合材料为原材料包括如下步骤：

步骤（1）：将高强韧耐高温铝基复合材料热挤压成预定大小的圆柱筒；

步骤（2）：将选定直径的高导电铝棒穿进圆柱筒内，形成一个整体；

步骤（3）：旋锻变形，使两者结合稳固，并获得异构铝导线。

进一步的，所述高导电铝棒的材质为1070铝合金，所述高强韧耐高温铝基复合材料为AlN/1070 铝基复合材料。

进一步的，步骤（1）中的热挤压是在400~500℃及惰性气体保护下进行，制成的圆柱筒的内径在5-25mm之间，外径在8-36mm之间。

进一步的，步骤（2）中高导电铝棒的直径比圆柱筒的内径小0-1mm。

一种采用上述的方法制备的高强耐热异构铝合金导线。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

（1）本专利使用旋锻制备耐热铝导线，能够获得内外层结合良好的异构导线，从而获得的导线外层部分为超细晶结构且具有强高温稳定性，内层部分为沿轴向拉长的细或粗晶，实现导线具有耐热和高导性能。

（2）本专利选用旋锻工艺，可以改变内外半径调节导线内外层的比例，从而对耐热铝导线的强度和导电性匹配的调整；同时，目标导线的半径可选。

（3）本专利使用的设备成熟，材料成本低，近净成形，受限少易实现工业化，同时绿色无污染。

附图说明