[发明专利]一种高强高导铝合金单丝及其制备方法

权利要求书

1.一种高强高导铝合金单丝，其特征在于，由按质量百分比计的下述成分组成：Mg0.5-0.6wt%，Si 0.4-0.55wt%，Sc 0.01-0.2wt%，Fe 0.1-0.15wt%，Cu 0.01-0.08wt%，RE0.01-0.03wt%，B 0.001-0.005wt%，Cr+Mn+V+Ti≤0.02wt%，其余为 Al和不可避免的其它杂质元素，不可避免的杂质元素中每种元素的含量均≤0.005wt%，不可避免的其它杂质元素的总量≤0.02wt%；

所述RE为镧铈混合稀土元素，以Al-RE中间合金的形式加入；

抗拉强度≥380MPa、导电率≥54%IACS；

所述高强高导铝合金单丝的制备方法包括如下步骤：

（1）铝液熔炼：向熔炼炉中加入纯度大于99.7%铝锭，熔炼铝液，加入铝硅合金、铝钪合金、铝稀土合金，加热熔化后搅拌扒渣，将金属镁锭压入铝液内部进行搅拌熔化；

（2）炉内精炼：将熔炼炉中的铝液转注至保温炉，加入铝硼合金进行硼化处理，进行搅拌，调整炉内铝液温度至740~750℃；对炉内铝液进行除气处理，控制铝液中氢含量≤0.3ml/100g；

（3）在线精炼：通过流槽从保温炉对铝液进行放流，对流槽内的铝液进行在线除气和在线过滤，控制铝液中氢含量≤0.12ml/100g，去除铝液中直径5~10μm的夹杂颗粒；在对铝液进行在线除气之前，向流槽中在线添加细化剂对铝液进行晶粒细化，所述细化剂为铝钛硼杆，所述细化剂添加量为铝液质量的0.05%~0.15%；

（4）连续铸造：经在线精炼后的铝液浇入轮式结晶器内进行连续铸造，形成铸坯；

（5）连续轧制：铸坯进入连轧机组中进行连续轧制，得到直径为12mm的铝合金杆材，采用全自动收线装置进行收卷；

（6）固溶处理：对收卷后的铝合金杆材进行固溶淬火处理，铝合金杆材固溶加热温度为500~540℃，保温2~10h，然后将杆材在水槽中淬火冷却；

（7）拉拔：对固溶处理后的铝合金杆材进行拉拔，得到直径为2.0~4.5mm的铝合金单丝；

（8）单丝时效：对拉拔后的铝合金单丝进行时效处理，时效工艺为150~180℃、保温时间8~15小时，得到高强高导铝合金单丝。

2.根据权利要求1所述的高强高导铝合金单丝的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

（1）铝液熔炼：向熔炼炉中加入纯度大于99.7%铝锭，熔炼铝液，加入铝硅合金、铝钪合金、铝稀土合金，加热熔化后搅拌扒渣，将金属镁锭压入铝液内部进行搅拌熔化；

（2）炉内精炼：将熔炼炉中的铝液转注至保温炉，加入铝硼合金进行硼化处理，进行搅拌，调整炉内铝液温度至740~750℃；对炉内铝液进行除气处理，控制铝液中氢含量≤0.3ml/100g；

（3）在线精炼：通过流槽从保温炉对铝液进行放流，对流槽内的铝液进行在线除气和在线过滤，控制铝液中氢含量≤0.12ml/100g，去除铝液中直径5~10μm的夹杂颗粒；在对铝液进行在线除气之前，向流槽中在线添加细化剂对铝液进行晶粒细化，所述细化剂为铝钛硼杆，所述细化剂添加量为铝液质量的0.05%~0.15%；

（4）连续铸造：经在线精炼后的铝液浇入轮式结晶器内进行连续铸造，形成铸坯；

（5）连续轧制：铸坯进入连轧机组中进行连续轧制，得到直径为12mm的铝合金杆材，采用全自动收线装置进行收卷；

（6）固溶处理：对收卷后的铝合金杆材进行固溶淬火处理，铝合金杆材固溶加热温度为500~540℃，保温2~10h，然后将杆材在水槽中淬火冷却；

（7）拉拔：对固溶处理后的铝合金杆材进行拉拔，得到直径为2.0~4.5mm的铝合金单丝；

（8）单丝时效：对拉拔后的铝合金单丝进行时效处理，时效工艺为150~180℃、保温时间8~15小时，得到高强高导铝合金单丝。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，采用双级泡沫陶瓷过滤板对铝液进行在线过滤，所述双级泡沫陶瓷过滤板的孔隙率为30/50PPI。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（8）中，时效处理时铝合金单丝线盘按节拍依次从时效炉入口端移动至出口端，确保所有单丝均匀受热。