一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于導線領域，涉及一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線的制備方法，所述的制備方法包括以下步驟：（1）將真空熔煉爐溫度升高至1250℃，溫度穩(wěn)定后加入鋁錠，將鋁錠進行高溫熔融；（2）鋁塊高溫熔融后，加入Rh和Ru，在1250℃下高溫熔煉時間為2h；（3）將真空熔煉爐內溫度升高至1700℃，向真空熔煉爐中加入Fe、Ta、Sc，在溫度為1700℃下熔煉6h；（4）將真空熔煉爐內的合金材料進行澆注，澆注成鋁合金桿，再將溫度以固定速率降低至室溫，制備得到鋁合金桿；（5）將鋁合金桿采用拉絲機進行高溫拉伸，拉伸后冷卻，制備得到耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線。制備得到的鋁合金導線具有節(jié)能、拉伸強度高的特點。
【專利說明】一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于導線領域，涉及一種鋁合金導線及其制備方法，特別是涉及一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線及其制備方法。
【背景技術】
[0002]新建的輸電線路中鋁合金導線的能耗較常規(guī)同截面的鋼芯鋁導線小，年耗電降低約5%。采用鋁合金導線，每公里塔材指標降低15%，綜合考慮桿塔、基礎、絕緣子和金具造價以及導線架設及其工地運輸費用，用鋁合金線代替鋼芯鋁絞線可節(jié)約線路本體造價約5%?8%，且因平均檔距增大，減少了桿塔的用量，節(jié)約走廊面積。采用節(jié)能的鋁合金導線進行農網、城網改造，與同直徑的鋼芯鋁絞線相比，在節(jié)約電能損耗、耐受微風振動等方面更具優(yōu)勢。無論從降低線損還是降低桿塔建設費用來看，推廣應用本項目研制的高導電率中強全鋁合金節(jié)能導線具有很好的經濟效益。另外在戶外使用中，鋁合金導線還需要具有較好的拉伸的性能，再受到拉伸外力時，可以避免導線發(fā)生斷裂而影響電力傳輸的問題。專利號為CN200910103875.3和CN200820075487.X的專利文件公開了銅包鋁導線等一些鋁導線的工藝，其中CN200910103875.3公開了用滾動電沉積方法制造銅包鋁導線的工藝，首先進行除油處理，將鋁導體接在低壓電源的負極，金屬圓筒與其正極相連接，在移動時，向金屬圓筒噴射電靜液；再進行表面活化處理，將鋁導體接在低壓電源的正極，金屬圓筒與其負極相連接；在移動時，向金屬圓筒噴射酸性的活化液；隨后進行鍍銅處理，將鋁導體接在低壓電源的負極，金屬圓筒與其正極相連接；在移動時，向金屬圓筒噴射電沉積鍍液；再按照工藝要求的熱處理溫度、退火處理時間，進行熱處理；最后經輥壓處理后就制作出符合要求的銅包鋁導體。但是其得到的鋁導線的耐拉伸性能仍有待提高。
【發(fā)明內容】
[0003]要解決的技術問題:常規(guī)的鋁合金導線的拉伸性能較差，拉伸強度只有150MPa至180MPa，并且常規(guī)的鋁合金導線的電阻率也較高，并不節(jié)能，因此需要一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線的制備方法。
[0004]技術方案:針對上述問題，本發(fā)明公開了一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線的制備方法，所述的制備方法包括以下步驟:(1)將真空熔煉爐溫度升高至1250°c，溫度穩(wěn)定后加入鋁錠，將鋁錠進行高溫熔融；(2)鋁塊高溫熔融后，加入Rh和Ru，在1250°C下高溫熔煉時間為2h ；(3)將真空熔煉爐內溫度升高至1700°C，向真空熔煉爐中加入Fe、Ta、Sc，在溫度為1700°C下熔煉6h ; (4)將真空熔煉爐內的合金材料進行澆注，澆注成鋁合金桿，再將溫度以固定速率降低至室溫，制備得到鋁合金桿；(4)將鋁合金桿采用拉絲機進行高溫拉伸，拉伸后冷卻，制備得到耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線。
[0005]優(yōu)選的，所述的一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線的制備方法，包括以下步驟:(I)將真空熔煉爐溫度升高至1250°C，溫度穩(wěn)定后加入鋁錠，將鋁錠進行高溫熔融；(2)鋁塊高溫熔融后，加入Rh和Ru，在1250°C下高溫熔煉時間為2h ; (3)按照升溫速率為30°C /min的條件下將真空熔煉爐內溫度升高至1700°C，溫度上升到1700°C后，向真空熔煉爐中加入Fe、Ta、Sc，在溫度為1700°C下熔煉6h，加入上述化學成分后，真空熔煉爐內合金材料的化學成分的重量百分比為Rh為0.25wt%?0.75wt%、Ru為0.15wt%?0.55wt%、Fe為3.5wt%?
4.8wt%、Ta 為 0.25wt% ?0.65wt%、Sc 為 0.35wt% ?0.45wt%、余量為 Al ；(4)將真空熔煉爐內的合金材料進行澆注，澆注成鋁合金桿，再將溫度以固定速率降低至室溫，固定降溫速率為50°C /min，制備得到鋁合金桿；(4)將鋁合金桿采用拉絲機進行高溫拉伸，拉伸速度為4?7米/min，拉伸后冷卻，制備得到耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線。
[0006]進一步優(yōu)選的，所述的一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線的制備方法，制備方法包括以下步驟:(I)將真空熔煉爐溫度升高至1250°c，溫度穩(wěn)定后加入鋁錠，將鋁錠進行高溫熔融；(2)鋁塊高溫熔融后，加入Rh和Ru，在1250°C下高溫熔煉時間為2h ；(3)按照升溫速率為30°C /min的條件下將真空熔煉爐內溫度升高至1700°C，溫度上升到1700°C后，向真空熔煉爐中加入Fe、Ta、Sc，在溫度為1700°C下熔煉6h，加入上述化學成分后，真空熔煉爐內合金材料的化學成分的重量百分比為Rh為0.55wt%、Ru為0.30wt%、Fe為3.9wt%、Ta為0.45wt%、Sc為0.40wt%、余量為Al ； (4)將真空熔煉爐內的合金材料進行澆注，澆注成鋁合金桿，再將溫度以固定速率降低至室溫，固定降溫速率為50°C /min，制備得到鋁合金桿；
(4)將鋁合金桿采用拉絲機進行高溫拉伸，拉伸速度為4米/min，拉伸后冷卻，制備得到耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線。
[0007]進一步優(yōu)選的，所述的一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線的制備方法，制備方法中使用的鋁錠的純度為99.5%以上。
[0008]有益效果:測定了本發(fā)明的鋁合金導線的拉伸強度和電阻率，本發(fā)明的節(jié)能鋁合金導線的拉伸強度為197.3MPa至211.3MPa，電阻率為0.0034Ω.mm2/m至0.0051 Ω.mm2/m。采用本發(fā)明的節(jié)能的鋁合金導線進行農網、城網改造，與同直徑的鋼芯鋁絞線相比，在節(jié)約電能損耗、耐受微風振動等方面更具優(yōu)勢。
【具體實施方式】
[0009]實施例1
(O將真空熔煉爐溫度升高至1250°c，溫度穩(wěn)定后加入鋁錠，將鋁錠進行高溫熔融；
(2)鋁塊高溫熔融后，加入Rh和Ru，在1250°C下高溫熔煉時間為2h ；(3)按照升溫速率為300C /min的條件下將真空熔煉爐內溫度升高至1700°C，溫度上升到1700°C后，向真空熔煉爐中加入Fe、Ta、Sc，在溫度為1700°C下熔煉6h，加入上述化學成分后，真空熔煉爐內合金材料的化學成分的重量百分比為Rh為0.55wt%、Ru為0.30wt%、Fe為3.9wt%、Ta為0.45wt%、Sc為0.40wt%、余量為Al ;(4)將真空熔煉爐內的合金材料進行澆注，澆注成鋁合金桿，再將溫度以固定速率降低至室溫，固定降溫速率為50°C /min，制備得到鋁合金桿；(4)將鋁合金桿采用拉絲機進行高溫拉伸，拉伸速度為4米/min，拉伸后冷卻，制備得到耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線。
[0010]實施例1的節(jié)能鋁合金導線的拉伸強度為211.3MPa，電阻率為0.0034 Ω.mm2/m。
[0011]實施例2
(O將真空熔煉爐溫度升高至1250°C，溫度穩(wěn)定后加入鋁錠，將鋁錠進行高溫熔融；
(2)鋁塊高溫熔融后，加入Rh和Ru，在1250°C下高溫熔煉時間為2h ；(3)按照升溫速率為30°C /min的條件下將真空熔煉爐內溫度升高至1700°C，溫度上升到1700°C后，向真空熔煉爐中加入Fe、Ta、Sc，在溫度為1700°C下熔煉6h，加入上述化學成分后，真空熔煉爐內合金材料的化學成分的重量百分比為Rh為0.75wt%、Ru為0.15wt%、Fe為4.8wt%、Ta為0.65wt%、Sc為0.35wt%、余量為Al ;(4)將真空熔煉爐內的合金材料進行澆注，澆注成鋁合金桿，再將溫度以固定速率降低至室溫，固定降溫速率為50°C /min，制備得到鋁合金桿；(4)將鋁合金桿采用拉絲機進行高溫拉伸，拉伸速度為7米/min，拉伸后冷卻，制備得到耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線。
[0012]實施例2的節(jié)能鋁合金導線的拉伸強度為197.3MPa，電阻率為0.0051 Ω.mm2/m。
[0013]實施例3
(O將真空熔煉爐溫度升高至1250°C，溫度穩(wěn)定后加入鋁錠，將鋁錠進行高溫熔融；
(2)鋁塊高溫熔融后，加入Rh和Ru，在1250°C下高溫熔煉時間為2h ；(3)按照升溫速率為300C /min的條件下將真空熔煉爐內溫度升高至1700°C，溫度上升到1700°C后，向真空熔煉爐中加入Fe、Ta、Sc，在溫度為1700°C下熔煉6h，加入上述化學成分后，真空熔煉爐內合金材料的化學成分的重量百分比為Rh為0.25wt%、Ru為0.55wt%、Fe為3.5wt%、Ta為0.25wt%、Sc為0.45wt%、余量為Al ;(4)將真空熔煉爐內的合金材料進行澆注，澆注成鋁合金桿，再將溫度以固定速率降低至室溫，固定降溫速率為50°C /min，制備得到鋁合金桿；(4)將鋁合金桿采用拉絲機進行高溫拉伸，拉伸速度為6米/min，拉伸后冷卻，制備得到耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線。
[0014]實施例3的節(jié)能鋁合金導線的拉伸強度為202.6MPa，電阻率為0.0041 Ω.mm2/m。
[0015]實施例4
(O將真空熔煉爐溫度升高至1250°C，溫度穩(wěn)定后加入鋁錠，將鋁錠進行高溫熔融；
(2)鋁塊高溫熔融后，加入Rh和Ru，在1250°C下高溫熔煉時間為2h ；(3)按照升溫速率為300C /min的條件下將真空熔煉爐內溫度升高至1700°C，溫度上升到1700°C后，向真空熔煉爐中加入Fe、Ta、Sc，在溫度為1700°C下熔煉6h，加入上述化學成分后，真空熔煉爐內合金材料的化學成分的重量百分比為Rh為0.35wt%、Ru為0.45wt%、Fe為4.2wt%、Ta為0.35wt%、Sc為0.35wt%、余量為Al ;(4)將真空熔煉爐內的合金材料進行澆注，澆注成鋁合金桿，再將溫度以固定速率降低至室溫，固定降溫速率為50°C /min，制備得到鋁合金桿；(4)將鋁合金桿采用拉絲機進行高溫拉伸，拉伸速度為5米/min，拉伸后冷卻，制備得到耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線。
[0016]實施例4的節(jié)能鋁合金導線的拉伸強度為207.5MPa，電阻率為0.0044 Ω.mm2/m。
[0017]實施例5
(O將真空熔煉爐溫度升高至1250°C，溫度穩(wěn)定后加入鋁錠，將鋁錠進行高溫熔融；
(2)鋁塊高溫熔融后，加入Rh和Ru，在1250°C下高溫熔煉時間為2h ；(3)按照升溫速率為300C /min的條件下將真空熔煉爐內溫度升高至1700°C，溫度上升到1700°C后，向真空熔煉爐中加入Fe、Ta、Sc，在溫度為1700°C下熔煉6h，加入上述化學成分后，真空熔煉爐內合金材料的化學成分的重量百分比為Rh為0.65wt%、Ru為0.2wt%、Fe為4.4wt%、Ta為0.55wt%、Sc為0.45wt%、余量為Al ;(4)將真空熔煉爐內的合金材料進行澆注，澆注成鋁合金桿，再將溫度以固定速率降低至室溫，固定降溫速率為50°C /min，制備得到鋁合金桿；(4)將鋁合金桿采用拉絲機進行高溫拉伸，拉伸速度為4米/min，拉伸后冷卻，制備得到耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線。
[0018]實施例5的節(jié)能鋁合金導線的拉伸強度為204.7MPa，電阻率為0.0048 Ω.mm2/m。
【權利要求】
1.一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線的制備方法，其特征在于所述的制備方法包括以下步驟:(I)將真空熔煉爐溫度升高至1250°c，溫度穩(wěn)定后加入鋁錠，將鋁錠進行高溫熔融；(2)鋁塊高溫熔融后，加入Rh和Ru，在1250°C下高溫熔煉時間為2h ；(3)將真空熔煉爐內溫度升高至1700°C，向真空熔煉爐中加入Fe、Ta、Sc，在溫度為1700°C下熔煉6h ; (4)將真空熔煉爐內的合金材料進行澆注，澆注成鋁合金桿，再將溫度以固定速率降低至室溫，制備得到鋁合金桿；(4)將鋁合金桿采用拉絲機進行高溫拉伸，拉伸后冷卻，制備得到耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線。
2.根據權利要求1所述的一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線的制備方法，其特征在于所述的制備方法包括以下步驟:(1)將真空熔煉爐溫度升高至1250°C，溫度穩(wěn)定后加入鋁錠，將鋁錠進行高溫熔融；(2)鋁塊高溫熔融后，加入Rh和Ru，在1250°C下高溫熔煉時間為2h ；(3)按照升溫速率為30°C /min的條件下將真空熔煉爐內溫度升高至1700°C，溫度上升到1700°C后，向真空熔煉爐中加入Fe、Ta、Sc，在溫度為1700°C下熔煉6h，加入上述化學成分后，真空熔煉爐內合金材料的化學成分的重量百分比為Rh為0.25wt%?0.75wt%、Ru為0.15wt% ?0.55wt%> Fe 為 3.5wt% ?4.8wt%> Ta 為 0.25wt% ?0.65wt%> Sc 為 0.35wt% ?0.45wt%、余量為Al ; (4)將真空熔煉爐內的合金材料進行澆注，澆注成鋁合金桿，再將溫度以固定速率降低至室溫，固定降溫速率為50°C /min，制備得到鋁合金桿；(4)將鋁合金桿采用拉絲機進行高溫拉伸，拉伸速度為4?7米/min，拉伸后冷卻，制備得到耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線。
3.根據權利要求2所述的一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線的制備方法，其特征在于所述的制備方法包括以下步驟:(1)將真空熔煉爐溫度升高至1250°C，溫度穩(wěn)定后加入鋁錠，將鋁錠進行高溫熔融；(2)鋁塊高溫熔融后，加入Rh和Ru，在1250°C下高溫熔煉時間為2h ；(3)按照升溫速率為30°C /min的條件下將真空熔煉爐內溫度升高至1700°C，溫度上升到1700°C后，向真空熔煉爐中加入Fe、Ta、Sc，在溫度為1700°C下熔煉6h，加入上述化學成分后，真空熔煉爐內合金材料的化學成分的重量百分比為Rh為0.55wt%、Ru為0.30wt%、Fe為3.9wt%、Ta為0.45wt%、Sc為0.40wt%、余量為Al ； (4)將真空熔煉爐內的合金材料進行澆注，澆注成鋁合金桿，再將溫度以固定速率降低至室溫，固定降溫速率為50°C /min，制備得到鋁合金桿；(4)將鋁合金桿采用拉絲機進行高溫拉伸，拉伸速度為4米/min，拉伸后冷卻，制備得到耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線。
4.根據權利要求3所述的一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導線的制備方法，其特征在于所述的制備方法中使用的鋁錠的純度為99.5%以上。
【文檔編號】C22C1/02GK104264003SQ201410500642
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權日:2014年9月26日
【發(fā)明者】史宏偉, 劉守明, 韓愛芝, 張洪濤 申請人:國網河南省電力公司周口供電公司