一种铝合金导线材料及其生产工艺技术领域
本发明涉及合金线材制造技术领域，尤其是涉及一种铝合金导线材料及其生产工
艺。
背景技术
在近年来的移动体的轻质化进程中，使用比铜或铜合金更轻的铝或铝合金作为电
气配线体的导体技术发展迅猛。
众所周知，铝的比重为铜的约1/3，而铝的导电率为铜的约2/3(以纯铜为100％
IACS的基准时，纯铝为约66％IACS)。因此，为了使纯铝导体线材中流过与纯铜导体线材相
同的电流，纯铝导体线材的截面积需要为纯铜导体线材的约1.5倍，即便如此，在重量方面
铝仅为铜的约一半，这就是铝的优势。而纯铝的强度、抗疲劳性能、韧性等均较铜低，因此纯
铝不能单独做为导线使用，特别是在要求导线的截面较小的领域内。现有技术中，使用铝合
金来制造导线已经非常普遍，甚至在人们寻常生活的周边就能发现有铝合金制品及导线的
存在，这主要是因为掺和了其他元素的铝合金材料具有密度低、强度高、塑性好、优良的导
电性、导热性和抗蚀性等特性，一些铝合金材料的强度甚至接近或超过优质钢，如今，工业
上铝合金已广泛使用，其使用量仅次于钢。而掺和的铝合金元素普遍包括有铁、镁、硅、锰、
铬、钛、镍、铜等等。
铝合金线材作为导线线材的一种，具有优越的导电性、耐腐蚀性、重量轻及良好的
导热性、优越的强度与耐疲劳的性能，得到当前社会的普遍的广泛应用。例如室外的传输电
线，基本上都是采用铝合金线材传输电能的，因此研发出一种铝合金线材，使其具有更高的
强度，优良的导电性能，耐高温耐磨以及寿命高的特质尤为重要，而这种不断完善的铝合金
线材对能源消耗具有重大意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种铝合金导线材料及其生产工艺，
该铝合金线材强度高、导电性优良、抗腐蚀性强。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种铝合金导线材料，由以下重量百分数的成分组成：Cu 0.42-0.46%、Fe 0.30-
0.32%、Si 0.28-0.34%、P 0.19-0.23%、Ca 0.18-0.20%、K 0.16-0.20%、Mo 0.09-0.15%、Co
0.09-0.15%、Mn 0.08-0.12%、Cr 0.07-0.11%、Sn0.05-0.07%、Ti0.04-0.08%、Zn 0.04-
0.06%,剩余量为Al和不可避免的杂质。
进一步地，所述铝合金导线材料由以下重量百分数的成分组成：Cu 0.44%、Fe
0.31%、Si 0.31%、P 0.21%、Ca 0.19%、K 0.18%、Mo 0.12%、Co 0.12%、Mn 0.10%、Cr 0.09%、
Sn0.06%、Ti0.06%、Zn 0.05%,剩余量为Al和不可避免的杂质，且所述杂质所含重量百分数
≤0.05%。
本发明的一种铝合金导线材料的生产工艺，包括以下步骤：
（1）按上述比例取原料成分，输送至干燥的熔炼炉中熔炼处理；
（2）充分搅拌至熔清，静置后进行扒渣，得铝合金溶液；
（3）对所述铝合金溶液进行铸造制成φ105-125mm棒材；
（4）铸造后对铝合金棒材进行均匀化退火处理；
（5）将均匀化退火处理后的铝合金棒材放入挤压机中进行挤压处理，制得线材毛料；
（6）将制得的线材毛料在温度为360-420℃条件下保温1-2小时，再以≤20℃/h的降温
速度冷却至250℃以下，然后在N2气体的保护下，出炉空冷至室温，之后进行毛料的第一次
拉拔，拉伸直径为6-10mm，再将第一次拉拔的线材进行中间退火处理，退火温度为360-420
℃，保温时间为1-2小时，再以≤25℃/h的降温速度冷却至240℃以下，然后在N2气体的保护
下，出炉空冷至室温，再将线材进行第二次拉伸，拉伸至直径为1-3mm；
（7）最后通过对两次拉拔后的铝合金导线材料进行清洗、剪切、矫直、检验以及包装，便
制得本发明的铝合金导线材料成品。
优选地，所述熔炼炉的熔炼温度为700-740℃，熔炼时间为3-4小时。
优选地，所述静置时间为1-2小时。
优选地，所述铸造温度640-680℃、铸造速度为115-125mm/min、冷却水温度为15-
25℃、冷却水强度为0.11-0.13MPa。
优选地，所述均匀化退火处理的温度设定为350-450℃，保温时间为2-3小时。
优选地，所述挤压处理的压力为650-850MPa，温度为360-420℃。
本发明的铝合金导线材料与现有的铝合金导线材料相比，具有更高强度和更优良
导电性能，经科研部长期实验测得其抗拉强度达到283Mpa，导电率可达到62.7％IACS，其耐
热久性能可在240℃状态下正常工作2年以上，且抗腐蚀性能强、成本低、重量轻、生产简便，
适宜室外电力传输。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例１
一、线材成分
一种铝合金导线材料，由以下重量百分数的成分组成：Cu 0.42%、Fe 0.30%、Si 0.28%、
P 0.19%、Ca 0.18%、K 0.16%、Mo 0.09%、Co 0.09%、Mn 0.08%、Cr 0.07%、Sn0.05%、Ti0.04%、
Zn 0.04%,剩余量为Al和不可避免的杂质，且所述杂质所含重量百分数≤0.05%。
二、生产工艺
本发明的铝合金导线材料的生产工艺，是按照以下步骤进行的：
（1）按上述比例取原料成分，输送至干燥的熔炼炉中熔炼处理，其中，所述熔炼炉的熔
炼温度为700℃，熔炼时间为4小时；
（2）充分搅拌至熔清，静置1小时后进行扒渣，得铝合金溶液；
（3）对所述铝合金溶液进行铸造制成φ105mm棒材，其中，所述铸造温度640℃、铸造速
度为115mm/min、冷却水温度为15℃、冷却水强度为0.11MPa；
（4）铸造后对铝合金棒材进行均匀化退火处理，其中，所述均匀化退火处理的温度设定
为350℃，保温时间为3小时；
（5）将均匀化退火处理后的铝合金棒材放入挤压机中进行挤压处理，制得线材毛料，其
中，所述挤压处理的压力为650MPa，温度为420℃；
（6）将制得的线材毛料在温度为360℃条件下保温2小时，再以≤20℃/h的降温速度冷
却至250℃以下，然后在N2气体的保护下，出炉空冷至室温，之后进行毛料的第一次拉拔，拉
伸直径为6mm，再将第一次拉拔的线材进行中间退火处理，退火温度为360℃，保温时间为2
小时，再以≤25℃/h的降温速度冷却至240℃以下，然后在N2气体的保护下，出炉空冷至室
温，再将线材进行第二次拉伸，拉伸至直径为1mm；
（7）最后通过对两次拉拔后的铝合金导线材料进行清洗、剪切、矫直、检验以及包装，便
制得本发明的铝合金导线材料成品。
三、性能检测：抗拉强度达到270Mpa，导电率可达到62.1％IACS，其耐热久性能可
在240℃状态下正常工作2年以上。
实施例2
一、线材成分
一种铝合金导线材料，由以下重量百分数的成分组成：Cu 0.44%、Fe 0.31%、Si 0.33%、
P 0.21%、Ca 0.19%、K 0.18%、Mo 0.12%、Co 0.12%、Mn 0.1%、Cr 0.09%、Sn0.06%、Ti0.06%、
Zn 0.05%,剩余量为Al和不可避免的杂质，且所述杂质所含重量百分数≤0.05%。
二、生产工艺
本发明的铝合金导线材料的生产工艺，是按照以下步骤进行的：
（1）按上述比例取原料成分，输送至干燥的熔炼炉中熔炼处理，其中，所述熔炼炉的熔
炼温度为720℃，熔炼时间为3.5小时；
（2）充分搅拌至熔清，静置1.5小时后进行扒渣，得铝合金溶液；
（3）对所述铝合金溶液进行铸造制成φ115mm棒材，其中，所述铸造温度660℃、铸造速
度为120mm/min、冷却水温度为20℃、冷却水强度为0.12MPa；
（4）铸造后对铝合金棒材进行均匀化退火处理，其中，所述均匀化退火处理的温度设定
为400℃，保温时间为2.5小时；
（5）将均匀化退火处理后的铝合金棒材放入挤压机中进行挤压处理，制得线材毛料，其
中，所述挤压处理的压力为750MPa，温度为390℃；
（6）将制得的线材毛料在温度为390℃条件下保温1.5小时，再以≤20℃/h的降温速度
冷却至250℃以下，然后在N2气体的保护下，出炉空冷至室温，之后进行毛料的第一次拉拔，
拉伸直径为8mm，再将第一次拉拔的线材进行中间退火处理，退火温度为390℃，保温时间为
1.5小时，再以≤25℃/h的降温速度冷却至240℃以下，然后在N2气体的保护下，出炉空冷至
室温，再将线材进行第二次拉伸，拉伸至直径为2mm；
（7）最后通过对两次拉拔后的铝合金导线材料进行清洗、剪切、矫直、检验以及包装，便
制得本发明的铝合金导线材料成品。
三、性能检测：抗拉强度达到283Mpa，导电率可达到62.7％IACS，其耐热久性能可
在240℃状态下正常工作2年以上。
实施例3
一、线材成分
一种铝合金导线材料，由以下重量百分数的成分组成：Cu 0.46%、Fe 0.32%、Si 0.34%、
P 0.23%、Ca 0.20%、K 0.20%、Mo 0.15%、Co 0.15%、Mn 0.12%、Cr 0.11%、Sn0.07%、Ti0.08%、
Zn 0.06%,剩余量为Al和不可避免的杂质，且所述杂质所含重量百分数≤0.05%。
二、生产工艺
本发明的铝合金导线材料的生产工艺，是按照以下步骤进行的：
（1）按上述比例取原料成分，输送至干燥的熔炼炉中熔炼处理，其中，所述熔炼炉的熔
炼温度为740℃，熔炼时间为3小时；
（2）充分搅拌至熔清，静置2小时后进行扒渣，得铝合金溶液；
（3）对所述铝合金溶液进行铸造制成φ125mm棒材，其中，所述铸造温度680℃、铸造速
度为125mm/min、冷却水温度为25℃、冷却水强度为0.13MPa；
（4）铸造后对铝合金棒材进行均匀化退火处理，其中，所述均匀化退火处理的温度设定
为450℃，保温时间为3小时；
（5）将均匀化退火处理后的铝合金棒材放入挤压机中进行挤压处理，制得线材毛料，其
中，所述挤压处理的压力为850MPa，温度为420℃；
（6）将制得的线材毛料在温度为420℃条件下保温2小时，再以≤20℃/h的降温速度冷
却至250℃以下，然后在N2气体的保护下，出炉空冷至室温，之后进行毛料的第一次拉拔，拉
伸直径为10mm，再将第一次拉拔的线材进行中间退火处理，退火温度为420℃，保温时间为2
小时，再以≤25℃/h的降温速度冷却至240℃以下，然后在N2气体的保护下，出炉空冷至室
温，再将线材进行第二次拉伸，拉伸至直径为3mm；
（7）最后通过对两次拉拔后的铝合金导线材料进行清洗、剪切、矫直、检验以及包装，便
制得本发明的铝合金导线材料成品。
三、性能检测：抗拉强度达到272Mpa，导电率可达到61.5％IACS，其耐热久性能可
在240℃状态下正常工作2年以上。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实
施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施
例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精
神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。