CN103352156A - 防止热裂铝合金线材及制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种防止热裂铝合金线材及其制备方法，其特征在于其中含有下列重量百分比的成分：钛0.02-0.032、铜0.8-1.0、铍0.021-0.032、铈0.12-0.15、镨0.03-0.04、钕0.011-0.013、镧0.022-0.025、余量为铝。本发明铝合金中加入微量的钛，能显著细化铝合金的晶粒组织，提高合金的机械性能，降低合金的热裂倾向，但会降低导电率。本发明通过钛与铜、铍等的配合，改善其导电率，达到较好的效果。

Description

防止热裂铝合金线材及制备方法
技术领域
本发明属于合金线材制造技术领域，具体涉及一种用于输电线路上的高强度、高导电率以及防止热裂铝合金线材及其制造工艺。
背景技术
以往，我国作为输电线用的电线主要成分是铜。但由于铜价格高，成本高，加上现在技术进步，铝合金导线的应用比例在不断的增加。现在输电线路上用的普通钢芯铝导线、铝包钢芯导线、耐热铝导线和高强铝导线等等。但现有的铝合金线材存在导电率不高、强度不高、不耐热、不同环境中导电率差异大、线耗高等一系列问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种防止热裂铝合金线材及其制备方法，生产的铝合金线材能满足高强、高导和防热裂的要求。
 本发明技术方案如下：
一种防止热裂铝合金线材，其特征在于其中含有下列重量百分比的成分：钛0.02-0.032、铜0.8-1.0、铍0.021-0.032、铈0.12-0.15、镨0.03-0.04、钕0.011-0.013、镧0.022-0.025、余量为铝。
防止热裂铝合金线材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）、按钛、铍、铈质量比2：2：1的比例将钛、铍、铈粉末投入炉中熔化，精炼后浇注制取钛铍铈合金块；按镨、钕、镧按质量比3：1：2的比例将镨、钕、镧粉末投入炉中熔化，精炼后浇注制取镨钕镧合金块；
（2）、按原料配方，将铝块加入炉中升温至730-740℃下熔化，然后，再升温至780-790℃下，加入钛铍铈合金块后，充分混合后，再加入镨钕镧合金块及其它合金配料成分，充分混合后，通入精炼剂进行精炼、扒渣；再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比调整铝液组分，对铝液进行补料；
（3）、保温：将步骤1 所得铝液在720-730℃下保温15-20min ；
（4）、连铸连轧成铝合金杆、拉丝机拉制成铝合金单线，控制润滑温度不高于90℃；
（5）、时效热处理，放入320-330℃热处理炉中处理4-5小时，然后，以4-5℃/分钟速率降温至130-140℃，保温3-4小时，再以6-8℃/分钟速度升温至220-230℃，保温2-3小时；再自然冷却至室温即可。
本发明铝合金中加入微量的钛，能显著细化铝合金的晶粒组织，提高合金的机械性能，降低合金的热裂倾向，但会降低导电率。本发明通过钛与铜、铍等的配合，改善其导电率，达到较好的效果。
本发明中稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用；此外，它与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力，能生成熔点高的化合物，故它有一定的除氢、精炼、净化作用；同时，稀土元素化学活性极强，它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附，阻碍晶粒的生长，结果导致晶粒细化，有变质的作用。
本发明铝合金导线与现有的铝合金导线相比，同时具有高强度和高导电率，抗拉强度达到225Mpa 以上，导电率可达到61.0％IACS 以上，耐热性能长期运行达到100℃以上的高强度高导电率耐热铝合金导线，可以有效增加导线输电能力。
具体实施方式
一种防止热裂铝合金线材，其中含有下列重量百分比的成分：钛0.02-0.032、铜0.8-1.0、铍0.021-0.032、铈0.12-0.15、镨0.03-0.04、钕0.011-0.013、镧0.022-0.025、余量为铝。
防止热裂铝合金线材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）、按钛、铍、铈质量比2：2：1的比例将钛、铍、铈粉末投入炉中熔化，精炼后浇注制取钛铍铈合金块；按镨、钕、镧按质量比3：1：2的比例将镨、钕、镧粉末投入炉中熔化，精炼后浇注制取镨钕镧合金块；
（2）、按原料配方，将铝块加入炉中升温至730-740℃下熔化，然后，再升温至780-790℃下，加入钛铍铈合金块后，充分混合后，再加入镨钕镧合金块及其它合金配料成分，充分混合后，通入精炼剂进行精炼、扒渣；再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比调整铝液组分，对铝液进行补料；
（3）、保温：将步骤1 所得铝液在720-730℃下保温15-20min ；
（4）、连铸连轧成铝合金杆、拉丝机拉制成铝合金单线，控制润滑温度不高于90℃；
（5）、时效热处理，放入320-330℃热处理炉中处理4-5小时，然后，以4-5℃/分钟速率降温至130-140℃，保温3-4小时，再以6-8℃/分钟速度升温至220-230℃，保温2-3小时；再自然冷却至室温即可。
经测试其强度225Mpa，导电率为61.0％ IACS，长期耐热180℃强度残存率为82％，伸长率为2.91％，蠕变率低于0.01％。

Claims (2)

1.一种防止热裂铝合金线材，其特征在于其中含有下列重量百分比的成分：钛0.02-0.032、铜0.8-1.0、铍0.021-0.032、铈0.12-0.15、镨0.03-0.04、钕0.011-0.013、镧0.022-0.025、余量为铝。
2.根据权利要求1所述的防止热裂铝合金线材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）、按钛、铍、铈质量比2：2：1的比例将钛、铍、铈粉末投入炉中熔化，精炼后浇注制取钛铍铈合金块；按镨、钕、镧按质量比3：1：2的比例将镨、钕、镧粉末投入炉中熔化，精炼后浇注制取镨钕镧合金块；
（2）、按原料配方，将铝块加入炉中升温至730-740℃下熔化，然后，再升温至780-790℃下，加入钛铍铈合金块后，充分混合后，再加入镨钕镧合金块及其它合金配料成分，充分混合后，通入精炼剂进行精炼、扒渣；再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比调整铝液组分，对铝液进行补料；
（3）、保温：将步骤1 所得铝液在720-730℃下保温15-20min ；
（4）、连铸连轧成铝合金杆、拉丝机拉制成铝合金单线，控制润滑温度不高于90℃；
（5）、时效热处理，放入320-330℃热处理炉中处理4-5小时，然后，以4-5℃/分钟速率降温至130-140℃，保温3-4小时，再以6-8℃/分钟速度升温至220-230℃，保温2-3小时；再自然冷却至室温即可。
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