CN106636784A - 导电率为59%的中强度铝合金线的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种导电率为59%的中强度铝合金线的制造方法，它包括以下步骤：A、选择杂质含量为硅≤0.08%、铁≤0.16%、铜≤0.01%、(钛+钒+铬+锰)≤0.015%、其他杂质≤0.03%的铝锭作为原料制备铝液，B、熔炼合金液，使其中的硅控制在0.40~0.55%重量，镁控制在0.35~0.50%重量，铜控制在0.020~0.040%重量；C、浇铸铝合金铸锭，D、轧制中强度铝合金杆，E、拉制中强度铝合金单线，F、绞合成导电率为59%的中强度铝合金线成品。采用本发明的方法制作的59%导电率中强度铝合金线具有比铝线更高的抗拉强度，同时导电率比一般的铝合金绞线高，能够替代钢芯铝绞线，可以用作大跨越输电线路的导线。

Description

导电率为59%的中强度铝合金线的制造方法

技术领域

本发明涉及一种导线，尤其涉及一种导电率为59％的中强度铝合金线的制造方法。

技术背景

铝合金导线通常是用铝锭经过熔炼、合金化、精炼和普通连铸连轧获得合金杆材，再经拉线和热处理，才能达到60％IACS以上机、电性能要求。要想制得高导电耐热铝合金线，就必须严格控制合金中的杂质含量，并添加有利于提高再结晶温度的微量元素，还要采用合适的制造工艺。

现有技术的电缆线一般采用钢芯铝绞线，但随着架空线路向大容量、超高压发展，采用分裂导线和导线的大截面化、耐热化也逐渐发展起来了。这样不仅需要耐热铝合金线，还需要以中强度或高强度的铝合金线来代替一般钢芯铝绞线，以提高导线的载流量。

目前，要获取高导电率的中强度铝合金线，是用铝锭经过常规熔炼、合金化、精练(细化晶粒)和连铸连轧方式获得合金杆材，这种杆材再经拉线和热处理，才能达到机械、电气性能的要求(导电率达到59％IACS)。但由于制造装备的缺陷及制造工艺的不稳定使高导电中强度铝合金线的主要性能(导电率、抗拉强度)还没有达到稳定生产的目的。

发明内容

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种导电率为59％的中强度铝合金线的制造方法，包括以下步骤：

A、制备铝液

选择杂质的重量百分含量为：硅≤0.08％，铁≤0.16％，铜≤0.01％，钛+钒+铬+锰≤0.015％，其他杂质≤0.03％的铝锭作为原料，放入竖炉中熔化成铝液；

B、熔炼合金液

将铝液转入自动化控温的倾动式保温炉中，并向保温炉中定量加入铝硅合金锭、铝铜合金锭和镁锭一起熔炼，炼制成铝合金液；其间通过高速光谱分析仪进行炉前快速检测，控制铝合金液中的有关元素的重量百分含量为：硅0.40～0.55％，镁0.35～0.50％，铜0.020～0.040％；

C、浇铸铝合金铸锭

将保温炉中的铝合金液经过滤和细化晶粒处理后送入铝合金连铸机进行浇铸，形成铝合金铸锭；

D、轧制中强度铝合金杆

将铝合金铸锭进行固溶化处理与淬火后送入铝合金连轧机组轧制成中强度铝合金杆；

E、拉制中强度铝合金单线

对中强度铝合金杆进行热均化处理后，送入铝合金拉线机拉制成中强度铝合金单线；

F、绞合成导电率为59％的中强度铝合金线成品

将中强度铝合金单线通过时效炉进行时效处理后，送入框式绞线机绞合成导电率为59％的中强度铝合金线成品。

步骤C中所述的铝合金连铸机采用H型轮式结晶轮。

步骤D中所述的铝合金连轧机组为两辊加三辊的组合式铝合金连轧机组，在轧制过程中，进轧温度控制在480～520℃，终轧温度控制在250～300℃。

步骤D中所述的固溶化处理的温度控制在200～240℃。

步骤E中所述的热均化处理的温度控制在200℃～220℃，时间控制在5～6小时。

步骤E中所述的铝合金拉线机的拉线速度控制在8～25米/秒。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下的优点和特点：

1、采用高速光谱分析仪，能够快速检测主要元素含量，及时控制铝合金 液中硅和镁的含量，保证能够批量生产。

2、中强度铝合金绞线应用于输电线路，随着架空线路向大容量、超高压发展，使得中强度和高强度铝合金绞线在线路上得到了广泛的应用，以替代传统的钢芯铝绞线。

3、中强度铝合金绞线主要以硬导线用于架空导线，具有显著的经济效益。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

本发明一种导电率为59％的中强度铝合金线的制造方法是：选择杂质含量为硅≤0.08％、铁≤0.16％、铜≤0.01％、(钛+钒+铬+锰)≤0.015％、其他杂质≤0.03％的铝锭，放入竖炉熔化成铝液；然后移入可倾动的保温炉里，并向保温炉中定量加入铝硅合金锭、铝铜合金锭和镁锭一起熔炼，进行合金化处理，炉膛温度控制在900℃，合金液温度控制在720-740℃，经搅拌均匀处理，用固体或气体和固气混合的精炼剂精炼(细化晶粒)，用固体覆盖剂覆盖铝液表面，并静置不少于45分钟；用高速光谱分析仪对主要元素进行检测，监测、含量偏离时进行调整，达到控制铝合金液中的各元素成份。其中，硅控制在0.40～0.55％重量，镁控制在0.35～0.50％重量，铜控制在0.020～0.040％重量；然后由可倾动的保温炉将铝合金液缓慢倾倒流出，经流槽，在上浇包中用玻璃丝网袋过滤，或用泡沫陶瓷砖或管过滤，添加稀土，然后铝合金液进入下浇包由H型轮式结晶轮组成的铝合金连铸机浇铸成铝合金铸锭；铝合金浇铸温度为705℃；再进行固溶化处理、淬火，进入两辊加三辊的新型组合式铝合金连轧机组轧制成铝合金杆，铝合金铸锭的进轧温度控制在490℃，冷却润滑乳化液总压力0.2Mpa，铝合金杆的终轧温度控制在250～300℃，轧出的Φ9.5mm中强度铝金杆，进行热均化处理，在滑动式铝合金拉线机上，控制拉线速度为8～25米/秒，拉成59％IACS中强度铝合金成品线，线经范围在5.0～2.0mm。最后将中强度铝合金单线通过时效炉时效处理后，送入框式绞线机绞合成导电率为59％的中强度铝合金线成品。

本发明中的滑动式铝合金拉线机上的配有8.42、7.50、6.68、5.95、5.30、4.72、4.21、3.75、3.34、2.97和2.65等多种规格的过线模具，可以拉制出对应 的线径的铝合金单线。框式绞线机设有1+6+12+18+24+30绞线结构，张力控制稳定，通过预扭成型一次性紧密绞合。

本发明制作的59％IACS中强度铝合金线具有比铝线更高的抗拉强度，同时导电率比一般的铝合金线高，能够替代钢芯铝绞线，能达到机械、电气性能的要求(导电率达到59％IACS)，可以应用于大跨越等输电线路。

各种规格59％导电率中强度合金线的机械指标如表1所示。

表1

59％导电率中强度合金线的电气指标如表2所示。

由表1、表2的数据可见，按本发明的方法制造的中强度铝合金线的导电率达到59％IACS，抗拉强度≥230MPa，为中强度铝合金线。

Claims (2)

1.一种导电率为59%IACS的中强度铝合金线的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、制备铝液

选择杂质的重量百分含量为：硅≤0.08%，铁≤0.16%，铜≤0.01％，钛+钒+铬+锰≤0.015％，其他杂质≤0.03％的铝锭作为原料，放入竖炉中熔化成铝液；

Ｂ、熔炼合金液

将铝液转入自动化控温的倾动式保温炉中，并向保温炉中定量加入铝硅合金锭、铝铜合金锭和镁锭一起熔炼，炼制成铝合金液；其间通过高速光谱分析仪进行炉前快速检测，控制铝合金液中的有关元素的重量百分含量为：硅0.40～0.55%，镁0.35～0.50%，铜0.020～0.040%；

Ｃ、浇铸铝合金铸锭

将保温炉中的铝合金液经过滤和细化晶粒处理后送入铝合金连铸机进行浇铸，形成铝合金铸锭；

Ｄ、轧制中强度铝合金杆

将铝合金铸锭进行固溶化处理与淬火后送入铝合金连轧机组轧制成中强度铝合金杆；

Ｅ、拉制中强度铝合金单线

对中强度铝合金杆进行热均化处理后，送入铝合金拉线机拉制成中强度铝合金单线；

Ｆ、绞合成导电率为59%的中强度铝合金线成品

将中强度铝合金单线通过时效炉进行时效处理后，送入框式绞线机绞合成导电率为59%的中强度铝合金线成品；

步骤Ｄ中所述的固溶化处理的温度控制在200～240℃；

步骤Ｅ中所述的热均化处理的温度控制在200℃～220℃，时间控制在5～6小时；

步骤Ｄ中所述的铝合金连轧机组为两辊加三辊的组合式铝合金连轧机组，在轧制过程中，进轧温度控制在480～520℃，终轧温度控制在250～300℃；

步骤Ｅ中所述的铝合金拉线机的拉线速度控制在8～25米/秒。

2.如权利要求1所述的导电率为59%IACS的中强度铝合金线的制造方法，其特征在于：步骤Ｃ中所述的铝合金连铸机采用H型轮式结晶轮。