[发明专利]一种铝杆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝导线生产技术领域，尤其是涉及一种可以拉出高抗拉强度、高导电率的铝导线的铝杆及制备该种铝杆的方法。 

背景技术

随着输电线路采用的大截面架空导线越来越普遍，对导线及组成导线的铝线的技术要求也越来越高，导电率提高8‰，抗拉强度提高10%。一般说来，铝线的导电率与抗拉强度呈负相关的关系，所以既要提高铝线的导电率、又要提高铝线的抗拉强度有较大的技术难度。 

铝线的导电率和抗拉强度与铝中的杂质含量有关，铝中的主要杂质为硅和铁，它们的存在，会使铝杆的抗拉强度有所提高，但伸长率降低，电阻率明显增大。铁和铝可形成FeAl₃相，硅在铝基中则多以游离的基态存在，铁硅比即w(Fe)/w(Si)值越小，电阻率越小。但当w(Fe)/w(Si)<1时，铝、铁、硅会生成硬脆的β相（Al₁₂Fe₃Si₂）为主的形态，使铝杆的伸长率和抗拉强度降低；只有当w(Fe)/w(Si)>1时，铝、铁、硅则生成α相（Al₉Fe₂Si），虽也是硬脆相，但与β相比，其形变性能要好得多。所以在其它杂质的含量相同的条件下，控制铁、硅含量和铁、硅比w(Fe)/w(Si)是铝杆生产中提高导电率和抗拉强度的技术关键。 

而目前生产铝杆所用的国产铝锭，牌号需在Al99.70以上，要求铝的含量在99.70以上，硅的含量在0.05%～0.10%之间，铁的含量在0.08%～0.20%之间，一般硅的含量小，铁的含量也小，所以采用铁、 硅含量小的铝锭，电阻率降低的同时，抗拉强度也随之降低，虽然控制铝杆轧制速度可提高铝杆的抗拉强度，但拉出的铝线的抗拉强度提高不大。而采用铁、硅含量高的铝锭，抗拉强度会提高，但导电率就要下降。当前制备铝杆的一般是选取国家标准GB/T 1196-2008中牌号在A199.70以上的铝锭，当铝锭中硅的含量不超过0.10%，采用加铁补强来调整铁、硅比。我们在铝锭熔化后，炉前分析其铁、硅成分的含量，计算出应加入铝铁中间合金的量并添加到炉中，但这需要把它搅拌均匀，否则要产生铝杆抗拉强度的不均匀；而且还要加入铁铝合金，增加了成本。 

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种铝杆及其制备方法，利用该铝杆制成的铝导线的抗拉强度高，导电率高;该铝杆的制备工艺简单、制造成本低廉。 

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种铝杆，其特征在于：其组分及重量百分比为： 

铝            99.70-99.74%； 

硅            0.08-0.1%； 

铁            0.14-0.17%； 

杂质          0-0.5%； 

其中，铁硅的比例为1.4至1.8。 

作为优选，所述硅的重量百分比为0.098%，铁的重量百分比为0.15%，该比例下的铝杆的抗拉强度和电阻率都较优。 

作为优选，所述硅的重量百分比为0.09%，铁的重量百分比为0.16%，该比例下的铝杆的抗拉强度和电阻率都较优。 

本发明还提供另一技术方案：一种铝杆的制备方法，包括如下步骤： 

a、分别从各批次的铝锭中取样，分析其铝、硅、铁成分的含量； 

b、根据分析结果，选取符合标准的铝锭：铝的含量为99.70～99.74%，硅的含量为0.08～0.10%，铁的含量在0.14～0.17%之间，铁硅比在1.4～1.8之间；若铝锭的铝、铁、硅含量的配比不在上述标准内，则选择铝、铁、硅含量不同的批次铝锭，并计算出搭配比例，使混合后铝、铁、硅的含量和铁硅比符合标准； 

c、将步骤b中符合标准的铝锭装入熔炉中熔化，温度控制在690～730℃；熔化后，于保温炉内保温，铝液温度控制在700-720℃；当铝液温度达到720℃时，加入除气除渣精炼剂，并搅拌3-5分钟，除气除渣精炼剂的重量为铝液总重量的0.5%；精炼结束后，静置30-40分钟后进行过滤，以去除杂质； 

d、过滤后进行浇铸、冷却、连轧、绕杆成圈，浇铸时，浇铸温度控制在680-700℃，浇铸速度为0.19m/s；冷却水温度控制在15-20℃，连轧时，锭坯进轧温度为450-500℃，乳化液温度保持在20℃，终轧温度为260-300℃，终轧出线速度为6.2m/s。 

作为优选，上述步骤中，所述铝杆绕杆时，将铝杆温度控制在230℃以下。