CN104264010A - 一种高强度的铝合金导线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于导线领域，涉及一种高强度的铝合金导线，所述的高强度的铝合金导线由以下化学成分按照重量比组成：Co为0.6wt%～1.3wt%、Pt为0.2wt%～0.3wt%、W为0.4wt%～0.9wt%、Zr为0.2wt%～0.5wt%、Cu为0.9wt%～1.5wt%、余量为Al。制备方法包括以下步骤：（1）将铝块在真空熔炼炉中进行高温熔炼，高温熔炼温度为1550℃，当铝块融解后，按重量加入Co、Pt、W、Zr、Cu和Al；（2）将真空熔炼炉温度升温至1750℃，在1750℃下熔炼3h；（3）热轧成铝合金锭，制备得到高强度铝合金导线材料；（4）高温拉伸处理，拉伸后得到高强度铝合金导线。
Description
技术领域
本发明属于导线领域，涉及一种铝合金导线及其制备方法，特别是涉及一种具有较高的拉伸强度和拉伸伸长率的高强度铝合金导线及其制备方法。
背景技术
高强度铝合金导线具有很好的综合性能。高强度的铝合金导线其抗拉强度大、弧垂性能好、导线表面硬度高、耐磨耐压、施工压接简单易行，导线在交流电压作用下，不存在磁滞损耗和涡流损耗，技术经济效果更佳。高强度的铝合金导线不仅适用于改造线路，而且对新建线路，尤其是城区线路更具有良好的使用前景。专利号为CN200910232865.X和CN201010153441.7的专利文件公开了铝导线及其制品，CN200910232865.X公开了软铝导线压接金具及其压接方法，涉及的是一种软铝导线压接金具及其特种节能型软铝导线的安装压接工艺方法。包括压接钢锚、耐张铝管、引流线夹和导电膏；压接钢锚设有钢锚内孔，与软铝导线钢芯压接，耐张铝管具有注油孔，用于注入导电膏，耐张铝管一端与软铝导线压接，另一端与压接钢锚压接连接；耐张铝管设有螺栓孔，引流线夹设有螺栓孔，耐张铝管与引流线夹通过螺栓连接；引流线夹与软铝导线通过压接连接。金具压接方法：软铝导线穿进压接钢锚中，软铝导线钢芯与压接钢锚压接连接，耐张铝管与软铝导线压接连接，耐张铝管与压接钢锚压接固定，软铝导线与引流线夹压接连接，引流线夹与耐张铝管通过螺栓连接固定。其制备得到铝导线具有较高的电导率，但是强度并不高，仍有待我们进一步提高。
目前，常规的铝合金导线的拉伸强度和拉伸伸长率并不高，在使用中由于其较低的物理性质，因此限制了其在线路中的大规模使用，因此需要开发一种新的高强度的铝合金导线及其制备方法。
发明内容
要解决的技术问题：常规的铝合金导线的拉伸强度和伸长率较低，由于其较低的物理性质，限制了铝合金导线在线路中的使用，因此需要一种具有较高拉伸强度和伸长率的铝合金导线。
技术方案：针对上述问题，本发明公开了一种高强度的铝合金导线，所述的高强度的铝合金导线由以下化学成分按照重量比组成：Co为0.6wt%～1.3wt%、Pt为0.2wt%～0.3wt%、W为0.4wt%～0.9wt%、Zr为0.2wt%～0.5wt%、Cu为0.9wt%～1.5wt%、余量为Al。
优选的，所述的一种高强度的铝合金导线，所述的高强度的铝合金导线由以下化学成分按照重量比组成：Co为1.1wt%、Pt为0.3wt%、W为0.5wt%、Zr为0.4wt%、Cu为1.2wt%、余量为Al。
一种高强度的铝合金导线的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：（1）将铝块在真空熔炼炉中进行高温熔炼，高温熔炼温度为1550℃，当铝块融解后，按重量加入Co、Pt、W、Zr、Cu和Al，加入上述化学成分后，化学成分的重量百分比为Co为0.6wt%～1.3wt%、Pt为0.2wt%～0.3wt%、W为0.4wt%～0.9wt%、Zr为0.2wt%～0.5wt%、Cu为0.9wt%～1.5wt%、余量为Al；（2）将真空熔炼炉温度升温至1750℃，升温速率为20℃/min，在1750℃下熔炼3h；（3）将熔融的金属液热轧成铝合金锭，再进行热处理，将加热温度缓慢降低至室温，制备得到高强度铝合金导线材料；（4）将铝合金导线材料进行高温拉伸处理，拉伸后得到高强度铝合金导线。
优选的，所述的一种高强度的铝合金导线的制备方法，高强度的铝合金导线的制备方法包括以下步骤：（1）将铝块在真空熔炼炉中进行高温熔炼，高温熔炼温度为1550℃，当铝块融解后，按重量加入Co、Pt、W、Zr、Cu和Al，加入上述化学成分后，化学成分的重量百分比为Co为1.1wt%、Pt为0.3wt%、W为0.5wt%、Zr为0.4wt%、Cu为1.2wt%、余量为Al；（2）将真空熔炼炉温度升温至1750℃，升温速率为20℃/min，在1750℃下熔炼3h；（3）将熔融的金属液热轧成铝合金锭，再进行热处理，将加热温度缓慢降低至室温，制备得到高强度铝合金导线材料；（4）将铝合金导线材料进行高温拉伸处理，拉伸后得到高强度铝合金导线。
有益效果：实验结果表明，本发明的高强度铝合金导线的电导率在86.6%IACS至91.3%IACS，拉伸强度在153MPa至165MPa，伸长率在0.5%至0.9%。具有非常高的电导率、拉伸强度、伸长率，提高了铝合金导线的物理性能，扩大了其在线路中的应用。
具体实施方式
实施例1
（1）将铝块在真空熔炼炉中进行高温熔炼，高温熔炼温度为1550℃，当铝块融解后，按重量加入Co、Pt、W、Zr、Cu和Al，加入上述化学成分后，化学成分的重量百分比为Co为1.1wt%、Pt为0.3wt%、W为0.5wt%、Zr为0.4wt%、Cu为1.2wt%、余量为Al；（2）将真空熔炼炉温度升温至1750℃，升温速率为20℃/min，在1750℃下熔炼3h；（3）将熔融的金属液热轧成铝合金锭，再进行热处理，将加热温度缓慢降低至室温，制备得到高强度铝合金导线材料；（4）将铝合金导线材料进行高温拉伸处理，拉伸后得到高强度铝合金导线。
实施例2
（1）将铝块在真空熔炼炉中进行高温熔炼，高温熔炼温度为1550℃，当铝块融解后，按重量加入Co、Pt、W、Zr、Cu和Al，加入上述化学成分后，化学成分的重量百分比为Co为0.6wt%、Pt为0.2wt%、W为0.4wt%、Zr为0.2wt%、Cu为1.5wt%、余量为Al；（2）将真空熔炼炉温度升温至1750℃，升温速率为20℃/min，在1750℃下熔炼3h；（3）将熔融的金属液热轧成铝合金锭，再进行热处理，将加热温度缓慢降低至室温，制备得到高强度铝合金导线材料；（4）将铝合金导线材料进行高温拉伸处理，拉伸后得到高强度铝合金导线。
实施例3
（1）将铝块在真空熔炼炉中进行高温熔炼，高温熔炼温度为1550℃，当铝块融解后，按重量加入Co、Pt、W、Zr、Cu和Al，加入上述化学成分后，化学成分的重量百分比为Co为1.3wt%、Pt为0.3wt%、W为0.7wt%、Zr为0.5wt%、Cu为0.9wt%、余量为Al；（2）将真空熔炼炉温度升温至1750℃，升温速率为20℃/min，在1750℃下熔炼3h；（3）将熔融的金属液热轧成铝合金锭，再进行热处理，将加热温度缓慢降低至室温，制备得到高强度铝合金导线材料；（4）将铝合金导线材料进行高温拉伸处理，拉伸后得到高强度铝合金导线。
实施例4
（1）将铝块在真空熔炼炉中进行高温熔炼，高温熔炼温度为1550℃，当铝块融解后，按重量加入Co、Pt、W、Zr、Cu和Al，加入上述化学成分后，化学成分的重量百分比为Co为0.7wt%、Pt为0.2wt%、W为0.9wt%、Zr为0.3wt%、Cu为1.3wt%、余量为Al；（2）将真空熔炼炉温度升温至1750℃，升温速率为20℃/min，在1750℃下熔炼3h；（3）将熔融的金属液热轧成铝合金锭，再进行热处理，将加热温度缓慢降低至室温，制备得到高强度铝合金导线材料；（4）将铝合金导线材料进行高温拉伸处理，拉伸后得到高强度铝合金导线。
实施例5
（1）将铝块在真空熔炼炉中进行高温熔炼，高温熔炼温度为1550℃，当铝块融解后，按重量加入Co、Pt、W、Zr、Cu和Al，加入上述化学成分后，化学成分的重量百分比为Co为1.2wt%、Pt为0.3wt%、W为0.8wt%、Zr为0.4wt%、Cu为1.1wt%、余量为Al；（2）将真空熔炼炉温度升温至1750℃，升温速率为20℃/min，在1750℃下熔炼3h；（3）将熔融的金属液热轧成铝合金锭，再进行热处理，将加热温度缓慢降低至室温，制备得到高强度铝合金导线材料；（4）将铝合金导线材料进行高温拉伸处理，拉伸后得到高强度铝合金导线。
测定了实施例1至实施例5的铝合金导线的电导率、拉伸强度、伸长率，实施例1至5的铝合金导线的测定结果如下表。
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 电导率（IACS） | 91.3% | 86.6% | 87.4% | 89.5% | 88.3% |
| 拉伸强度（MPa） | 165 | 153 | 157 | 162 | 159 |
| 伸长率 | 0.9% | 0.5% | 0.6 | 0.8 | 0.7 |
从表中测定结果可以得出，本发明的铝合金导线的具有非常高的物理强度，可满足实际使用的需要。
Claims (4)
1.一种高强度的铝合金导线，其特征在于所述的高强度的铝合金导线由以下化学成分按照重量比组成：Co为0.6wt%～1.3wt%、Pt为0.2wt%～0.3wt%、W为0.4wt%～0.9wt%、Zr为0.2wt%～0.5wt%、Cu为0.9wt%～1.5wt%、余量为Al。
2.根据权利要求1所述的一种高强度的铝合金导线，其特征在于所述的高强度的铝合金导线由以下化学成分按照重量比组成：Co为1.1wt%、Pt为0.3wt%、W为0.5wt%、Zr为0.4wt%、Cu为1.2wt%、余量为Al。
3.一种高强度的铝合金导线的制备方法，其特征在于高强度的铝合金导线的制备方法包括以下步骤：（1）将铝块在真空熔炼炉中进行高温熔炼，高温熔炼温度为1550℃，当铝块融解后，按重量加入Co、Pt、W、Zr、Cu和Al，加入上述化学成分后，化学成分的重量百分比为Co为0.6wt%～1.3wt%、Pt为0.2wt%～0.3wt%、W为0.4wt%～0.9wt%、Zr为0.2wt%～0.5wt%、Cu为0.9wt%～1.5wt%、余量为Al；（2）将真空熔炼炉温度升温至1750℃，升温速率为20℃/min，在1750℃下熔炼3h；（3）将熔融的金属液热轧成铝合金锭，再进行热处理，将加热温度缓慢降低至室温，制备得到高强度铝合金导线材料；（4）将铝合金导线材料进行高温拉伸处理，拉伸后得到高强度铝合金导线。
4.根据权利要求3所述的一种高强度的铝合金导线的制备方法，其特征在于高强度的铝合金导线的制备方法包括以下步骤：（1）将铝块在真空熔炼炉中进行高温熔炼，高温熔炼温度为1550℃，当铝块融解后，按重量加入Co、Pt、W、Zr、Cu和Al，加入上述化学成分后，化学成分的重量百分比为Co为1.1wt%、Pt为0.3wt%、W为0.5wt%、Zr为0.4wt%、Cu为1.2wt%、余量为Al；（2）将真空熔炼炉温度升温至1750℃，升温速率为20℃/min，在1750℃下熔炼3h；（3）将熔融的金属液热轧成铝合金锭，再进行热处理，将加热温度缓慢降低至室温，制备得到高强度铝合金导线材料；（4）将铝合金导线材料进行高温拉伸处理，拉伸后得到高强度铝合金导线。
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