[发明专利]一种耐热合金单丝及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐热合金单丝及其制备方法，所述合金单丝包括按质量百分数计的以下组分：B≤0.03wt％；Mg：0.5～1.2wt％；Ti：0.1～0.2wt％；稀土元素：0.05～0.1wt％；其余为Al和不可避免的杂质。本发明以纯度≥99.7％的工业铝锭为原材料，主要通过加入微量Mg、Ti、B和稀土元素改善合金微观组织与综合性能，并优化处理工艺，从而开发出导电率≥61％IACS(20℃)，抗拉强度≥160MPa，延伸率≥2.0％，长期耐热温度≥120℃，210℃保温1h强度残存率≥90％的耐热合金单丝。

技术领域

本发明涉及一种输电线路架空导线材料，具体涉及一种耐热合金单丝及其制备方法。

背景技术

现代经济的飞速发展加速了电力工业的发展，也大大推动了输电线路的技术进步。架空输电导线作为输送电力的载体，在输电线路中占有极为重要的地位。随着我国经济建设的快速发展，电力需求逐年攀升。特别是在经济发达地区，线路走廊非常紧张，新建和扩建线路走廊十分困难，在现有的线路走廊条件下提高输电线路输送容量成为亟待解决的技术难题。

耐热合金导线是一种性能良好的特种扩容导线，采用大容量耐热合金导线进行现有线路扩容改造，在尽量不更换杆塔的原则下，不但能提高线路的输送能力，并且能降低工程的整体造价。目前，现役的耐热合金导线产品导电率为60％IACS，难以满足远距离、大容量输电线路建设工程及电网扩容改造工程的需求。

我国亟需研发高导电耐热合金导线以适应我国电力行业发展需要，本发明以纯度≥99.7％的工业铝锭为原材料，主要通过加入微量Mg、Ti、稀土元素改善合金微观组织与综合性能，并优化处理工艺，开发出一种61％IACS耐热合金导单丝材料，解决现有耐热合金单丝及导线产品导电率低的技术难题，使耐热合金导线达到提高输送容量、降低输电线路损耗的目的，从而满足大容量输电线路及城市扩容改造的建设需求。

发明内容

本发明提供一种耐热合金单丝及其制备方法，其目的是通过加入微量Mg、Ti、Re改善合金微观组织与综合性能，从而开发出导电率≥61％IACS(20℃)、抗拉强度≥160MPa、延伸率≥2.0％、长期耐热温度≥120℃(210℃保温1h强度残存率≥90％)的耐热合金导单丝。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种耐热合金单丝，所述合金单丝包括按质量百分数计的以下组分：B≤0.03wt％；Mg：0.5～1.2wt％；Ti：0.1～0.2wt％；稀土元素：0.05～0.1wt％；其余为Al和不可避免的杂质。

优选的，所述合金单丝的稀土元素为La+Ce、Er、Y或Sc中的任意一种。

优选的，所述合金单丝的稀土元素为La+Ce；所述La+Ce的含量为0.08～0.1wt％。

优选的，所述合金单丝的稀土元素为Er；所述Er的含量为0.06～0.08wt％。

优选的，所述合金单丝的稀土元素为Y；所述Y的含量为0.05～0.08wt％。

优选的，所述合金单丝的稀土元素为Sc；所述Sc的含量为0.07～0.09wt％。

进一步的，一种耐热合金单丝的制备方法，包括以下步骤：

(1)将纯度≥99.7％的铝锭在730～760℃熔化后加入合金元素，得合金液；

(2)于710～730℃下向步骤(1)的合金液中加入六氯乙烷；或吹入氮气或氩气，精炼5～15min，静置10～20min后扒渣；

(3)将步骤(2)的710～730℃合金液浇入金属型模具中得合金锭；

(4)将步骤(3)所得合金锭在510～550℃轧制得合金圆杆；

(5)将步骤(4)所得合金圆杆拉制成φ3～4mm的合金单丝。