CN104815868A - 一种高强耐热铝合金导线的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强耐热铝合金导线的加工工艺,该工艺是首先将高强耐热铝合金棒料在480~540℃的温度下固溶1~10h,然后将固溶后的高强耐热铝合金棒料进行变形量为31~83%的轧制处理,轧制成直径为6~10mm的合金杆,再将轧制后的合金杆进行温度为130~220℃、时间为2~20h的时效处理;此时便可采用拔丝机将合金杆拉拔成直径为2~5mm的高强耐热铝合金导线;最后再进行失效处理及无损探伤。经过本发明处理后制得的铝合金导线,其抗拉强度达到242MPa,导电率为53.04%IACS,强度残存率分别为92.44%(180℃×400h)、93.63%(230℃×1h),试样的综合性能相对较好。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强耐热铝合金导线的加工工艺,属于铝合金导线加工技术领域。
背景技术
随着世界经济和科技的高速发展,各行各业对电力需求越来越大,电力工业的建设也呈现突飞猛进的趋势。在建的大跨越输电线路已向高压化、大容量化、远距离化方面发展和延伸,原始的输电用铝导线已不能满足大负荷输电量的需求,远距离、大容量、大跨度的新型输电材料的研究越来越迫切。就目前铝导电材料的研究来看,虽然取得了较多成就,开发出一些新型的铝合金导线,但在实际生产中,铝导线的耐热性、抗拉强度与导电率是一对矛盾体,想在提高铝导线的抗拉强度且保证合格导电率的前提下,获得较优的耐热性能,势必对添加的合金种类及加工工艺有更高的要求。因此如何获得力学性能、耐热性能及导电性能的较优匹配是该领域研究的主要内容。
发明内容
本发明要解决的技术问题:提供一种既具有较高强度、良好耐热性又有较优导电率的铝合金导线的加工工艺,使其综合性能有明显提高,以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案:一种高强耐热铝合金导线的加工工艺,包括以下步骤:
步骤一、将高强耐热铝合金棒料在480~540℃的温度下固溶1~10h;
步骤二、将经过步骤一处理过的高强耐热铝合金棒料进行变形量为31~83%的轧制处理,轧制成直径为6~10mm的合金杆,然后把合金杆飞边去除,并将合金杆表面打磨光滑,以便后期的性能测试;
步骤三、将经过步骤二轧制处理后的合金杆进行温度为130~220℃、时间为2~20h的时效处理;
步骤四、将经过步骤三处理的合金杆拉拔成直径为2~5mm的高强耐热铝合金导线;
步骤五、将经过步骤四拉拔成型的高强耐热铝合金导线再次进行时效处理,时效温度为150~200℃、时间为5~20h;
步骤六、采用超声探伤仪对高强耐热铝合金导线进行无损探伤,将无裂纹或缩孔的导线入库。
前述的高强耐热铝合金棒料按质量份计的组份为0.01~0.30%的硼、0.05~0.60%的锑、0.02~0.80%的锰、0.05~2.30%的铜、0.05~0.90%的锆,余量为纯铝及不可避免的杂质。
优选,前述的高强耐热铝合金棒料按质量份计的组份为0.2%的硼、0.45%的锑、0.6%的锰、1.5%的铜、0.3%的锆,余量为纯铝及不可避免的杂质。
1、在前述的步骤四中,采用LH型活套式拉丝机进行拔丝,且拉拔速度:3~4.5m/s。
由于采用上述技术方案,本发明的优点在于:本发明针对现有的铝合金导线的耐热性、抗拉强度与导电率之间相互矛盾的问题,通过添加的硼、锑、锰、铜和锆均有各自的质量分数范围,可保证除杂和提高铝合金导线的耐热性能和强度,避免了因各种元素分量不够导致的除杂不彻底,异或因各种元素分量多余而形成的新的杂质,进而影响铝合金导线的耐热性能和强度的问题。同时,本发明根据制得的高强耐热铝合金的材料特性,采用合理的加工工艺对其进行加工,用以提高铝合金导线的综合性能。经过本发明处理后制得的铝合金导线,其抗拉强度达到242MPa,导电率为53.04%IACS,强度残存率分别为92.44%(180℃×400h)、93.63%(230℃×1h),试样的综合性能相对较好。因此,本发明铝合金导线可广泛应用于我国输电线路中,特别是大跨度、远距离的输变电工程中。
具体实施方式
为了使本发明目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例一
本发明的一种高强耐热铝合金导线的加工工艺,包括以下步骤:
步骤一、将高强耐热铝合金棒料在480~540℃的温度下固溶1~10h;
步骤二、将经过步骤一处理过的高强耐热铝合金棒料进行变形量为31%的轧制处理,轧制成直径为6mm的合金杆,然后把合金杆飞边去除,并将合金杆表面打磨光滑,以便后期的性能测试;
步骤三、将经过步骤二轧制处理后的合金杆进行温度为130~220℃、时间为2~20h的时效处理;
步骤四、将经过步骤三处理的合金杆拉拔成直径为2mm的高强耐热铝合金导线;
步骤五、步骤五、将经过步骤四拉拔成型的高强耐热铝合金导线再次进行时效处理,时效温度为150~200℃、时间为5~20h;
步骤六、采用超声探伤仪对高强耐热铝合金导线进行无损探伤,将无裂纹或缩孔的导线入库。
前述的高强耐热铝合金棒料按质量份计的组份为0.01%的硼、0.05%的锑、0.02%的锰、0.05%的铜、0.05%的锆,余量为纯铝及不可避免的杂质。
在前述的步骤四中,采用LH型活套式拉丝机进行拔丝,且拉拔速度:3m/s。
实施例二
本发明的一种高强耐热铝合金导线的加工工艺,包括以下步骤:
步骤一、将高强耐热铝合金棒料在480~540℃的温度下固溶1~10h;
步骤二、将经过步骤一处理过的高强耐热铝合金棒料进行变形量为83%的轧制处理,轧制成直径为10mm的合金杆,然后把合金杆飞边去除,并将合金杆表面打磨光滑,以便后期的性能测试;
步骤三、将经过步骤二轧制处理后的合金杆进行温度为130~220℃、时间为2~20h的时效处理;
步骤四、将经过步骤三处理的合金杆拉拔成直径为5mm的高强耐热铝合金导线;
步骤五、将经过步骤四拉拔成型的高强耐热铝合金导线再次进行时效处理,时效温度为150~200℃、时间为5~20h;
步骤六、采用超声探伤仪对高强耐热铝合金导线进行无损探伤,将无裂纹或缩孔的导线入库。
前述的高强耐热铝合金棒料按质量份计的组份为0.01~0.30%的硼、0.60%的锑、0.80%的锰、2.30%的铜、0.90%的锆,余量为纯铝及不可避免的杂质。
在前述的步骤四中,采用LH型活套式拉丝机进行拔丝,且拉拔速度:4.5m/s。
实施例三
本发明的一种高强耐热铝合金导线的加工工艺,包括以下步骤:
步骤一、将高强耐热铝合金棒料在480~540℃的温度下固溶1~10h;
步骤二、将经过步骤一处理过的高强耐热铝合金棒料进行变形量为65%的轧制处理,轧制成直径为8mm的合金杆,然后把合金杆飞边去除,并将合金杆表面打磨光滑,以便后期的性能测试;
步骤三、将经过步骤二轧制处理后的合金杆进行温度为130~220℃、时间为2~20h的时效处理;
步骤四、将经过步骤三处理的合金杆拉拔成直径为3mm的高强耐热铝合金导线;
步骤五、将经过步骤四拉拔成型的高强耐热铝合金导线再次进行时效处理,时效温度为150~200℃、时间为5~20h;
步骤六、采用超声探伤仪对高强耐热铝合金导线进行无损探伤,将无裂纹或缩孔的导线入库。
前述的高强耐热铝合金棒料按质量份计的组份为0.2%的硼、0.45%的锑、0.6%的锰、1.5%的铜、0.3%的锆,余量为纯铝及不可避免的杂质。
在前述的步骤四中,采用LH型活套式拉丝机进行拔丝,且拉拔速度:3.5m/s。
以上所述是本发明的较佳实例,任何未脱离本发明的技术方案内容,依据本发明的技术方案所作的任何简单修改,等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种高强耐热铝合金导线的加工工艺,其特征在于包括以下步骤:
步骤一、将高强耐热铝合金棒料在480~540℃的温度下固溶1~10h;
步骤二、将经过步骤一处理过的高强耐热铝合金棒料进行变形量为31~83%的轧制处理,轧制成直径为6~10mm的合金杆,然后把合金杆飞边去除,并将合金杆表面打磨光滑,以便后期的性能测试;
步骤三、将经过步骤二轧制处理后的合金杆进行温度为130~220℃、时间为2~20h的时效处理;
步骤四、将经过步骤三处理的合金杆拉拔成直径为2~5mm的高强耐热铝合金导线;
步骤五、将经过步骤四拉拔成型的高强耐热铝合金导线再次进行时效处理,时效温度为150~200℃、时间为5~20h;
步骤六、采用超声探伤仪对高强耐热铝合金导线进行无损探伤,将无裂纹或缩孔的导线入库。
2.根据权利要求1所述的高强耐热铝合金导线的加工工艺,其特征在于:所述的高强耐热铝合金棒料按质量份计的组份为0.01~0.30%的硼、0.05~0.60%的锑、0.02~0.80%的锰、0.05~2.30%的铜、0.05~0.90%的锆,余量为纯铝及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的高强耐热铝合金导线的加工工艺,其特征在于:所述的高强耐热铝合金棒料按质量份计的组份为0.2%的硼、0.45%的锑、0.6%的锰、1.5%的铜、0.3%的锆,余量为纯铝及不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的高强耐热铝合金导线的加工工艺,其特征在于:在步骤四中,采用LH型活套式拉丝机进行拔丝,且拉拔速度:3~4.5m/s。
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