[发明专利]一种超耐热铝合金导线及其制备方法

说明书

本发明属于合金材料领域，具体涉及一种超耐热铝合金导线及其制备方法。该超耐热铝合金导线由以下重量百分比的组分组成：Si：0.18‑0.22％，Mg：0.21‑0.23％，Fe：0.10‑0.15％，Zr：0.48‑0.52％，Y：0.04‑0.08％，以及总量小于0.005％的Cr、Mn、V和Ti，余量为Al和其他不可避免的杂质。将铝杆再经过双级热处理、冷拉拔和时效处理后得到最终的成品超耐热铝合金导线。制备得到的超耐热铝合金导线成品抗拉强度高，导电率高，耐热性能优良，具有很高的商业应用价值。

技术领域

本发明属于合金材料领域，具体涉及一种超耐热铝合金导线及其制备方法。

背景技术

随着经济的快速发展和生活水平的提高，电力的需求急剧增长，输电线路逐渐向大容量方向发展，这就导致需要增大导线的输电容量。耐热铝合金作为一种性能优良的特种导线，在城网增容改造、变电站建设以及线路上具有优势。耐热导线即适当提高导线允许温度，可以增大系统事故稳定载流量，用来增加线路的输送能力。通过研究发现在铝材中适当添加金属锆(Zr)元素能提高铝材的耐热性能，该项发现直接影响并导致产生了钢芯耐热铝合金绞线。该导线具有耐高温、输送容量大等技术特点。但也存在高温运行时线路的损耗加大、弧垂增加，导线造价高等不足，从而影响了它在远距离输电线路上的应用。

超耐热铝合金导线可以在210℃下长期运行，短期温度可达到240℃，极大的提高了载流量，很大程度的降低了电力传输过程中的损耗，得到了很大的发展，但是目前大多数的超耐热铝合金导线只能做到在保证耐热性的前提下单丝的导电率在60.0-60.5％IACS之间，抗拉强度在160-170MPa之间，耐热性在91％-95％之间。强度低，架空导线截面积大，弧垂大，导线跨越距离受限，导电性能不够好，能耗高，电损失高，Zr元素易偏析，析出不均匀，经过热处理晶粒粗大，且因Zr元素易分布不均匀再次晶粒长大的速率不同，再次晶粒大小不均匀。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明旨在提供一种超耐热铝合金导线及其制备方法。其导电率≥61.5％，抗拉强度≥250MPa。

本发明提供一种超耐热铝合金导线，由以下重量百分比的组分组成：Si：0.18-0.22％，Mg： 0.21-0.23％，Fe：0.10-0.15％，Zr：0.48-0.52％，Y：0.04-0.08％，以及总量小于0.005％的Cr、 Mn、V和Ti，余量为Al和其他不可避免的杂质。

本发明还提供一种权利要求1所述超耐热铝合金导线的制备方法，包括如下步骤：

(1)将铝合金熔化，加入AlB₃反应，加入除钠精炼剂(金联星，GFLUX-J185)，精炼，得到铝液A；

(2)向所述铝液A中加入AlSi20、AlFe20、Mg、AlY10和AlZr10，搅拌30-35min，加入除钠精炼剂，二次精炼，除杂，得到铝液B；

(3)对所述铝液B进行浇铸，轧制，双级热处理，得到超耐热铝合金杆；

(4)对所述超耐热铝合金杆冷拉拔，时效处理后得到所述超耐热铝合金导线。

优选的，所述步骤(1)中，铝合金纯度不小于99.85％。

优选的，所述步骤(1)中，熔化的温度为780-800℃；铝合金和AlB₃质量比为1000：1-5。所述精炼是通入保护气氛静置40-50min，温度780-800℃。

优选的，所述步骤(2)中，AlSi20、AlFe20、Mg、AlY10和AlZr10按每吨铝合金分别加入7-9kg、1-2kg、2-3kg、5-7kg和40-60kg。

优选的，所述步骤(2)中，二次精炼是闷炉20-30min，静置30-40min，温度为780-800℃。