高强度高导电率的电工用铝合金导线及其制造方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911050261.3 (22)申请日 2019.10.31 (71)申请人 武汉电缆有限公司 地址 430100 湖北省武汉市蔡甸经济技术 开发区奓山街常禄大街61号 (72)发明人 成祥陈彬肖薇俞媛严军 (74)专利代理机构 武汉楚天专利事务所 42113 代理人 胡盛登 (51)Int.Cl. H01B 1/02(2006.01) H01B 9/00(2006.01) H01B 13/00(2006.01) C22C 47/08(2006.01) C22C 49/06。

2、(2006.01) C22C 49/14(2006.01) C22F 1/047(2006.01) C21D 9/00(2006.01) C22C 101/00(2006.01) C22C 111/00(2006.01) (54)发明名称 一种高强度高导电率的电工用铝合金导线 及其制造方法 (57)摘要 本发明提供一种高强度高导电率的电工用 铝合金导线及其制造方法， 按重量百分比计， 铝 合金中包括以下组分， Si： 0.500.70， Fe： 0.100.50， Cu： 0.020.05， Mg： 0.52 0.90， Ti： 0.010.40， 余量为铝和不可避免 的杂质， 制成的铝合金线。

3、， 其纵向抗拉强度 380MPa， 20时导电率63IACS， 250mm标距断 后伸长率4.0， 可广泛用于架空输电线路。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 110706841 A 2020.01.17 CN 110706841 A 1.一种高强度高导电率的电工用铝合金导线， 其特征在于， 按重量百分比计， 铝合金中 包括以下组分， Si： 0.500.70， Fe： 0.100.50， Cu： 0.020.05， Mg： 0.520.90， Ti： 0.010.40， 余量为铝和不可避免的杂质。 2.根据权利要求1所述的一种高强度高导电率的电工用铝合金导线， 其特征在于， 所述 。

4、铝合金中还添加有稀土元素或石墨烯或短纤维， 所述稀土元素的含量为0.050.40， 所 述石墨烯的含量为0.050.30， 所述短纤维的含量为0.010.10。 3.根据权利要求2所述的一种高强度高导电率的电工用铝合金导线， 其特征在于， 所述 稀土元素为Re元素或Y元素， 所述短纤维为金属短纤维或非金属短纤维。 4.根据权利要求1所述的一种高强度高导电率的电工用铝合金导线， 其特征在于， 所述 不可避免的杂质中每种杂质含量0.03。 5.一种高强度高导电率的电工用铝合金导线的制造方法， 其特征在于， 包括以下具体 步骤： 步骤一.选择杂质重量百分比为Si0.1， Fe0.20， Cu0.01。

5、， Ti+V+Cr+Mn 0.02， 其余每种杂质0.03的铝锭或铝液； 步骤二.铝锭在竖式熔化炉内熔化为铝液后或铝液直接转入到加温至750850的保 温炉内进行合金化处理， 对铝液进行炉前化学快速分析， 分析后根据配方中各组分的重量 百分比调整铝液组分， 铝液中主要合金元素重量百分比为Si： 0.500.70， Fe： 0.10 0.50， Cu： 0.020.05， Mg： 0.520.90， Ti： 0.010.40； 步骤三.铝液合金化处理后， 在保温炉内经过除渣去气， 过滤、 浇铸、 轧制、 在线淬火后 形成直径为9.015mm铝合金杆； 步骤四.铝合金杆经过500540保温410小。

6、时固溶处理后放置室温， 保持42500 小时自然时效后， 在拉线设备上拉制1.505.2mm铝合金圆线或型线， 在恒温130200 油槽内保持2030分钟， 再在时效炉内130200保温110小时人工时效处理； 步骤五.经以上处理后的线材在绞线机上绞合成所需规格导线。 6.根据权利要求5所述的一种高强度高导电率的电工用铝合金导线的制造方法， 其特 征在于， 所述步骤二中铝液中还添加有稀土元素或添加石墨烯或金属短纤维或非金属短纤 维。 7.根据权利要求6所述的一种高强度高导电率的电工用铝合金导线的制造方法， 其特 征在于， 所述稀土元素为Re元素或Y元素， 所述Re元素的含量为0.050.40。。

7、 8.根据权利要求5所述的一种高强度高导电率的电工用铝合金导线的制造方法， 其特 征在于， 所述步骤三中， 常用规格铝合金杆的直径为9.5-15mm。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110706841 A 2 一种高强度高导电率的电工用铝合金导线及其制造方法 技术领域 0001 本发明涉及一种全新架空导线用电工材料制造工艺， 具体是一种高强度高导电率 的电工用铝合金线及其制造方法。 背景技术 0002 目前， 我国架空输电线路上大量使用普通钢芯铝绞线。 随着全国电力需求的不断 增加， 特别是国家电网向特高压和超高压线路的发展， 同时倡导 “资源节约型、 环境友好型 和新技术、 新材料、 新。

8、工艺” 智能化电网需求， 积极使用新型材料新型导线。 铝芯铝绞线、 铝 包钢绞线由于普通铝材料抗拉强度低， 在结构设计上必须附加有磁滞损耗的钢芯或铝包钢 芯作为加强芯， 既增加导线重量， 加大运输成本， 又需要更高铁塔和更牢固铁塔地堪基， 不 仅线路走廊占地面积大， 而且增加线路运行损耗， 降低传输容量。 0003 中国专利CN201621328908公布了一种铝合金芯高导电率铝绞线， 其外层铝线导电 率仅仅只有62.5IACS， 内层采用53IACS导电率6201铝合金芯， 此结构尽管避免了有磁 滞损耗效应的钢芯或铝包钢芯， 但铝线抗拉强度200MPa， 铝合金线抗拉强度330MPa， 其 。

9、组合导线性能电阻率和抗拉强度仍然低， 线路损耗大。 0004 中国专利CN201410774396公布了一种高强度、 高导电率铝合金导线的生产方法， 但其铝合金导线的抗拉强度为330-365MPa， 导电率为56-58IACS， 电阻率和抗拉强度仍然 低， 线路损耗大。 发明内容 0005 本发明针对上述不足提供一种传输容量大、 拉重比大、 电阻损耗低、 弧垂性能好、 无磁滞损耗、 抗覆冰风雪性能好、 施工方便的全新型高导电率高强度铝合金线及其制造方 法。 0006 本发明的技术方案： 0007 一种高强度高导电率的电工用铝合金导线， 按重量百分比计， 铝合金中包括以下 组分， Si： 0.5。

10、00.70， Fe： 0.100.50， Cu： 0.020.05， Mg： 0.520.90， Ti： 0.01 0.40， 余量为铝和不可避免的杂质。 0008 所述铝合金中还添加有稀土元素或石墨烯或短纤维， 所述稀土元素的含量为0.05 0.40， 所述石墨烯的含量为0.050.30， 所述短纤维的含量为0.010.10。 0009 所述稀土元素为Re元素或Y元素， 所述短纤维为金属短纤维或非金属短纤维。 0010 所述不可避免的杂质中每种杂质含量0.03。 0011 一种高强度高导电率的电工用铝合金导线的制造方法， 包括以下具体步骤： 0012 步骤一.选择杂质重量百分比含量为Si0.。

11、1， Fe0.20， Cu0.01， Ti+V+ Cr+Mn0.02， 其余每种杂质0.03的铝锭或铝液； 0013 步骤二.铝锭在竖式熔化炉内熔化为铝液后或铝液直接转入到加温至750850 的保温炉内进行合金化处理， 对铝液进行炉前化学快速分析， 分析后根据配方中各组分的 说明书 1/5 页 3 CN 110706841 A 3 重量百分比调整铝液组分， 铝液中主要合金元素重量百分比为Si： 0.500.70， Fe： 0.10 0.50， Cu： 0.020.05， Mg： 0.520.90， Ti： 0.010.40； 0014 步骤三.铝液合金化处理后， 在保温炉内经过除渣去气， 过滤。

12、、 浇铸、 轧制、 在线淬 火后形成直径为9.015mm铝合金杆； 0015 步骤四.铝合金杆经过500540保温410小时固溶处理后放置室温， 保持4 2500小时自然时效后， 在拉线设备上拉制1.505.2mm铝合金圆线或型线， 在恒温130 200油槽内保持2030分钟， 再在时效炉内130200保温110小时人工时效处理； 0016 步骤五.经以上处理后的线材在绞线机上绞合成所需规格导线。 0017 所述步骤二中铝液中还添加有稀土元素或添加石墨烯或金属短纤维或非金属短 纤维。 0018 所述稀土元素为Re元素或Y元素， 所述Re元素的含量为0.050.40。 0019 所述步骤三中， 。

13、常用规格铝合金杆的直径为9.5-15mm。 0020 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 制成的铝合金线， 其纵向抗拉强度 380MPa， 20时导电率63IACS， 250mm标距断后伸长率4.0， 可广泛用于架空输电线 路。 附图说明 0021 图1是本发明方法流程示意图。 具体实施方式 0022 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0023。

14、 实施例1： 0024 一种高强度高导电率的电工用铝合金导线， 按重量百分比计， 铝合金中包括以下 组分， Si： 0.50， Fe： 0.18， Cu： 0.05， Mg： 0.60， Ti： 0.12， Re： 0.20， 余量为铝和不 可避免的杂质。 0025 步骤一.选择杂质重量百分比含量为Si0.1， Fe0.20， Cu0.01， Ti+V+ Cr+Mn0.02， 其余每种杂质0.03的铝锭或铝液； 0026 步骤二.铝锭在竖式熔化炉内熔化为铝液后或铝液直接转入到加温至750850 的保温炉内进行合金化处理， 对铝液进行炉前化学快速分析， 分析后根据配方中各组分的 重量百分比调整铝。

15、液组分， 铝液中主要合金元素重量百分比为Si： 0.50， Fe： 0.18， Cu： 0.05， Mg： 0.60， Ti： 0.12， Re： 0.20； 0027 步骤三.铝液合金化处理后， 在保温炉内经过除渣去气， 过滤、 浇铸、 轧制、 在线淬 火后形成直径为9.015mm铝合金杆； 0028 步骤四.铝合金杆经过500540保温410小时固溶处理后放置室温， 保持12小 时自然时效后， 在拉线设备上拉制1.505.2mm铝合金圆线或型线， 在恒温130200油 槽内保持2030分钟， 再在时效炉内130200保温130分钟人工时效处理； 说明书 2/5 页 4 CN 1107068。

16、41 A 4 0029 步骤五.经以上处理后的线材在绞线机上绞合成所需规格导线。 0030 实施例2： 0031 一种高强度高导电率的电工用铝合金导线， 按重量百分比计， 铝合金中包括以下 组分， Si： 0.55， Fe： 0.20， Cu： 0.03， Mg： 0.65， Ti： 0.01， Re： 0.10， 余量为铝和不 可避免的杂质。 0032 步骤一.选择杂质重量百分比含量为Si0.1， Fe0.20， Cu0.01， Ti+V+ Cr+Mn0.02， 其余每种杂质0.03的铝锭或铝液； 0033 步骤二.铝锭在竖式熔化炉内熔化为铝液后或铝液直接转入到加温至750850 的保温炉内。

17、进行合金化处理， 对铝液进行炉前化学快速分析， 分析后根据配方中各组分的 重量百分比调整铝液组分， 铝液中主要合金元素重量百分比为Si： 0.55， Fe： 0.20， Cu： 0.03， Mg： 0.65， Ti： 0.01,Re： 0.10； 0034 步骤三.铝液合金化处理后， 在保温炉内经过除渣去气， 过滤、 浇铸、 轧制、 在线淬 火后形成直径为9.015mm铝合金杆； 0035 步骤四.铝合金杆经过500540保温410小时固溶处理后放置室温， 保持72小 时自然时效后， 在拉线设备上拉制1.505.2mm铝合金圆线或型线， 在恒温130200油 槽内保持2030分钟， 再在时效炉。

18、内130200保温140分钟人工时效处理； 0036 步骤五.经以上处理后的线材在绞线机上绞合成所需规格导线。 0037 实施例3： 0038 一种高强度高导电率的电工用铝合金导线， 按重量百分比计， 铝合金中包括以下 组分， Si： 0.60， Fe： 0.24， Cu： 0.025， Mg： 0.70， Ti： 0.20， Re： 0.15， 余量为铝和 不可避免的杂质。 0039 步骤一.选择杂质重量百分比含量为Si0.1， Fe0.20， Cu0.01， Ti+V+ Cr+Mn0.02， 其余每种杂质0.03的铝锭或铝液； 0040 步骤二.铝锭在竖式熔化炉内熔化为铝液后或铝液直接转入。

19、到加温至750850 的保温炉内进行合金化处理， 对铝液进行炉前化学快速分析， 分析后根据配方中各组分的 重量百分比调整铝液组分， 铝液中主要合金元素重量百分比为Si： 0.60， Fe： 0.24， Cu： 0.025， Mg： 0.70， Ti： 0.20， Re： 0.15； 0041 步骤三.铝液合金化处理后， 在保温炉内经过除渣去气， 过滤、 浇铸、 轧制、 在线淬 火后形成直径为9.015mm铝合金杆； 0042 步骤四.铝合金杆经过500540保温410小时固溶处理后放置室温， 保持120 小时自然时效后， 在拉线设备上拉制1.505.2mm铝合金圆线或型线， 在恒温130200。

20、 油槽内保持2030分钟， 再在时效炉内130200保温150分钟人工时效处理； 0043 步骤五.经以上处理后的线材在绞线机上绞合成所需规格导线。 0044 实施例4： 0045 一种高强度高导电率的电工用铝合金导线， 按重量百分比计， 铝合金中包括以下 组分， Si： 0.65， Fe： 0.22， Cu： 0.05， Mg： 0.82， Ti： 0.30， Re： 0.30， 余量为铝和不 可避免的杂质。 0046 步骤一.选择杂质重量百分比含量为Si0.1， Fe0.20， Cu0.01， Ti+V+ Cr+Mn0.02， 其余每种杂质0.03的铝锭或铝液； 说明书 3/5 页 5 C。

21、N 110706841 A 5 0047 步骤二.铝锭在竖式熔化炉内熔化为铝液后或铝液直接转入到加温至750850 的保温炉内进行合金化处理， 对铝液进行炉前化学快速分析， 分析后根据配方中各组分的 重量百分比调整铝液组分， 铝液中主要合金元素重量百分比为Si： 0.65， Fe： 0.22， Cu： 0.05， Mg： 0.82， Ti： 0.30， Re： 0.30； 0048 步骤三.铝液合金化处理后， 在保温炉内经过除渣去气， 过滤、 浇铸、 轧制、 在线淬 火后形成直径为9.015mm铝合金杆； 0049 步骤四.铝合金杆经过500540保温410小时固溶处理后放置室温， 保持800。

22、 小时自然时效后， 在拉线设备上拉制1.505.2mm铝合金圆线或型线， 在恒温130200 油槽内保持2030分钟， 再在时效炉内130200保温160分钟人工时效处理； 0050 步骤五.经以上处理后的线材在绞线机上绞合成所需规格导线。 0051 实施例5： 0052 一种高强度高导电率的电工用铝合金导线， 按重量百分比计， 铝合金中包括以下 组分， Si： 0.70， Fe： 0.27， Cu： 0.04， Mg： 0.90， Ti： 0.08， Re： 0.08， 余量为铝和不 可避免的杂质。 0053 步骤一.选择杂质重量百分比含量为Si0.1， Fe0.20， Cu0.01， Ti。

23、+V+ Cr+Mn0.02， 其余每种杂质0.03的铝锭或铝液； 0054 步骤二.铝锭在竖式熔化炉内熔化为铝液后或铝液直接转入到加温至750850 的保温炉内进行合金化处理， 对铝液进行炉前化学快速分析， 分析后根据配方中各组分的 重量百分比调整铝液组分， 铝液中主要合金元素重量百分比为Si： 0.70， Fe： 0.27， Cu： 0.04， Mg： 0.90， Ti： 0.08， Re： 0.08； 0055 步骤三.铝液合金化处理后， 在保温炉内经过除渣去气， 过滤、 浇铸、 轧制、 在线淬 火后形成直径为9.015mm铝合金杆； 0056 步骤四.铝合金杆经过500540保温410小。

24、时固溶处理后放置室温， 保持2000 小时自然时效后， 在拉线设备上拉制1.505.2mm铝合金圆线或型线， 在恒温130200 油槽内保持2030分钟， 再在时效炉内130200保温165分钟人工时效处理； 0057 步骤五.经以上处理后的线材在绞线机上绞合成所需规格导线。 0058 实施例15： 电工用铝合金线的原材料配方见表1， 实施效果对应表2。 0059 表1 0060 0061 表2: 说明书 4/5 页 6 CN 110706841 A 6 0062 0063 由表1和表2可以知道， 本发明制成的铝合金线， 其纵向抗拉强度380MPa， 20时 导电率63IACS， 250mm标距断后伸长率4.0， 可广泛用于架空输电线路。 0064 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、 替换 和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说明书 5/5 页 7 CN 110706841 A 7 图1 说明书附图 1/1 页 8 CN 110706841 A 8 。