[发明专利]一种节能高延伸软铝合金线及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金导线，具体涉及一种节能高延伸软铝合金线及其制备方法。

背景技术

目前用于电力传输的电工用导电材料大多采用铜材，但由于国内铜资源紧缺，有70%左右的铜材需要进口，而且随着国际铜价的节节攀升，使得导电材料的投资成本越来越高，对铜材的资源消耗也过大。我国是个富铝贫铜的国家，国内拥有大量的铝资源但却得不到充分利用，是极大的浪费。现在国家倡导建设节约型社会，行业内也在鼓励采用以“铝节铜”。

由于电工用硬态纯铝线材料的导电率低，屈服强度低，蠕变变形量大，伸长率相对较小，用于电力传输时，会因为长期的运行或电流过载后发生较大蠕变变形，从而造成接头松动、接触电阻增大，产生安全问题。因此，纯铝线在很多应用场合均已被摒弃。目前在电工导电材料领域常用铝合金材料来解决纯铝的缺陷问题，以实现“铝合金代铜”的目的，从而节约铜材料消耗。如今，在架空线路已广泛应用了中强度和高强度的铝合金裸导线。根据已知标准，中强度铝合金导线的导电率为58.5%～59%IACS，抗拉强度不小于240MPa，延伸率约为3%～6%；高强度铝合金导线的导电率为52.5%～54%IACS，抗拉强度不小于295MPa，延伸率约为3%～6%。由此可知中强度和高强度铝合金导线均是硬导线，而且导电率低，延伸性差，无法用作电缆导体和电磁线材。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种抗蠕变性能优良、延伸率高，弯曲性能好，易于加工成型，能确保电气连接稳定性的节能高延伸软铝合金线。

本发明的第二目的在于提供一种节能高延伸软铝合金线的制备方法。

本发明所述的一种节能高延伸软铝合金线，其主要组分及重量百分比为：Cu：0.05～0.40%，Zr：0.10～0.40%，Fe：0.25～1.00%， Mg：0.01～0.22%，Si：0.001～0.15%，Y：0.05～0.15%，Sc：0.05～0.10%，其余为Al和不可避免的其它杂质元素，所含“不可避免的其它杂质元素”中每种元素的含量均不超过0.03%，“不可避免的其它杂质元素”的总量不超过0.15%。

依据本发明，优选的各组分及重量百分比为：Cu：0.15～0.30%，Zr：0.15～0.20%，Fe：0.35～0.80%， Mg：0.01～0.05%，Si：0.001～0.10%，Y：0.05～0.15%，Sc：0.05～0.10%，其余为Al和不可避免的其它杂质元素，所含“不可避免的其它杂质元素”中每种元素的含量均不超过0.03%，“不可避免的其它杂质元素”的总量不超过0.10%。

一种节能高延伸软铝合金线的制备方法，主要包括以下步骤：

1）精选纯铝锭：选择牌号为Al99.70的重熔用铝锭，要求杂质含量为Si≤0.08%，Mn +Ti+V+Cr≤0.03%，其它每种杂质≤0.03%；

2）铝合金配料：按各组分的重量百分比配方要求进行配料，其中Cu，Zr ，Fe，Mg，Y，Sc分别选择铝-铜中间合金，铝-锆中间合金，铝-铁中间合金，铝-镁中间合金，铝-钇中间合金，铝-钪中间合金；

3）高温熔炼和铝合金液净化：将上述步骤1）精选好的铝锭称重，加入竖炉中进行高温熔化，在保温炉中依次加入铝基中间合金进行合金化处理，铝液控制温度为720-750℃；将铝合金液进行电磁搅拌并进行人工辅助搅拌，使铝和合金成分充分混合均匀；在铝合金液中加入0.2～0.5%的常规精炼剂，并通入干燥的氩气对铝合金液进行精炼，并静置保温20～40分钟，使熔体净化均匀；

4）进行炉前分析调整：用石墨取样杯对混合均匀的铝合金液进行取样，并浇入取样模具，制作成检测样品块，并用等离子发射光谱仪进行主要元素的炉前快速检测，以检测保温炉内铝合金的各成分重量百分比含量，并进行适当调整和控制，使各合金成分达到：Cu 0.05～0.40%，Zr 0.10～0.40％，Fe 0.25～1.00%， Mg 0.01～0.22%，Si 0.001～0.15%，Y 0.05～0.15%，Sc 0.05～0.10%，其余为Al，若成分含量高于控制比例，则添加铝液调整到符合要求为止；