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一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導(dǎo)線及其制備方法

文檔序號(hào):3320726閱讀:133來(lái)源:國(guó)知局
一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導(dǎo)線及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于導(dǎo)線領(lǐng)域,涉及一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導(dǎo)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(jìn)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(shí)間為2h;(3)將真空熔煉爐內(nèi)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(nèi)的合金材料進(jìn)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(jī)進(jìn)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(dǎo)線。制備得到的鋁合金導(dǎo)線具有節(jié)能、拉伸強(qiáng)度高的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導(dǎo)線及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于導(dǎo)線領(lǐng)域,涉及一種鋁合金導(dǎo)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(dǎo)線及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]新建的輸電線路中鋁合金導(dǎo)線的能耗較常規(guī)同截面的鋼芯鋁導(dǎo)線小,年耗電降低約5%。采用鋁合金導(dǎo)線,每公里塔材指標(biāo)降低15%,綜合考慮桿塔、基礎(chǔ)、絕緣子和金具造價(jià)以及導(dǎo)線架設(shè)及其工地運(yùn)輸費(fèi)用,用鋁合金線代替鋼芯鋁絞線可節(jié)約線路本體造價(jià)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(dǎo)線進(jìn)行農(nóng)網(wǎng)、城網(wǎng)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(fēng)振動(dòng)等方面更具優(yōu)勢(shì)。無(wú)論從降低線損還是降低桿塔建設(shè)費(fèi)用來(lái)看,推廣應(yīng)用本項(xiàng)目研制的高導(dǎo)電率中強(qiáng)全鋁合金節(jié)能導(dǎo)線具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。另外在戶外使用中,鋁合金導(dǎo)線還需要具有較好的拉伸的性能,再受到拉伸外力時(shí),可以避免導(dǎo)線發(fā)生斷裂而影響電力傳輸?shù)膯?wèn)題。專(zhuān)利號(hào)為CN200910103875.3和CN200820075487.X的專(zhuān)利文件公開(kāi)了銅包鋁導(dǎo)線等一些鋁導(dǎo)線的工藝,其中CN200910103875.3公開(kāi)了用滾動(dòng)電沉積方法制造銅包鋁導(dǎo)線的工藝,首先進(jìn)行除油處理,將鋁導(dǎo)體接在低壓電源的負(fù)極,金屬圓筒與其正極相連接,在移動(dòng)時(shí),向金屬圓筒噴射電靜液;再進(jìn)行表面活化處理,將鋁導(dǎo)體接在低壓電源的正極,金屬圓筒與其負(fù)極相連接;在移動(dòng)時(shí),向金屬圓筒噴射酸性的活化液;隨后進(jìn)行鍍銅處理,將鋁導(dǎo)體接在低壓電源的負(fù)極,金屬圓筒與其正極相連接;在移動(dòng)時(shí),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(shí)間,進(jìn)行熱處理;最后經(jīng)輥壓處理后就制作出符合要求的銅包鋁導(dǎo)體。但是其得到的鋁導(dǎo)線的耐拉伸性能仍有待提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]要解決的技術(shù)問(wèn)題:常規(guī)的鋁合金導(dǎo)線的拉伸性能較差,拉伸強(qiáng)度只有150MPa至180MPa,并且常規(guī)的鋁合金導(dǎo)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(dǎo)線的制備方法。
[0004]技術(shù)方案:針對(duì)上述問(wèn)題,本發(fā)明公開(kāi)了一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導(dǎo)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(jìn)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(shí)間為2h ;(3)將真空熔煉爐內(nèi)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(nèi)的合金材料進(jìn)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(jī)進(jìn)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(dǎo)線。
[0005]優(yōu)選的,所述的一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導(dǎo)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(jìn)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(shí)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(nèi)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(xué)成分后,真空熔煉爐內(nèi)合金材料的化學(xué)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(nèi)的合金材料進(jìn)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(jī)進(jìn)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(dǎo)線。
[0006]進(jìn)一步優(yōu)選的,所述的一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導(dǎo)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(jìn)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(shí)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(nèi)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(xué)成分后,真空熔煉爐內(nèi)合金材料的化學(xué)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(nèi)的合金材料進(jìn)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(jī)進(jìn)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(dǎo)線。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選的,所述的一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導(dǎo)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(cè)定了本發(fā)明的鋁合金導(dǎo)線的拉伸強(qiáng)度和電阻率,本發(fā)明的節(jié)能鋁合金導(dǎo)線的拉伸強(qiáng)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(dǎo)線進(jìn)行農(nóng)網(wǎng)、城網(wǎng)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(fēng)振動(dòng)等方面更具優(yōu)勢(shì)。

【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)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(jìn)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(shí)間為2h ;(3)按照升溫速率為300C /min的條件下將真空熔煉爐內(nèi)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(xué)成分后,真空熔煉爐內(nèi)合金材料的化學(xué)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(nèi)的合金材料進(jìn)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(jī)進(jìn)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(dǎo)線。
[0010]實(shí)施例1的節(jié)能鋁合金導(dǎo)線的拉伸強(qiáng)度為211.3MPa,電阻率為0.0034 Ω.mm2/m。
[0011]實(shí)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(jìn)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(shí)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(nèi)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(xué)成分后,真空熔煉爐內(nèi)合金材料的化學(xué)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(nèi)的合金材料進(jìn)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(jī)進(jìn)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(dǎo)線。
[0012]實(shí)施例2的節(jié)能鋁合金導(dǎo)線的拉伸強(qiáng)度為197.3MPa,電阻率為0.0051 Ω.mm2/m。
[0013]實(shí)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(jìn)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(shí)間為2h ;(3)按照升溫速率為300C /min的條件下將真空熔煉爐內(nèi)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(xué)成分后,真空熔煉爐內(nèi)合金材料的化學(xué)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(nèi)的合金材料進(jìn)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(jī)進(jìn)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(dǎo)線。
[0014]實(shí)施例3的節(jié)能鋁合金導(dǎo)線的拉伸強(qiáng)度為202.6MPa,電阻率為0.0041 Ω.mm2/m。
[0015]實(shí)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(jìn)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(shí)間為2h ;(3)按照升溫速率為300C /min的條件下將真空熔煉爐內(nèi)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(xué)成分后,真空熔煉爐內(nèi)合金材料的化學(xué)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(nèi)的合金材料進(jìn)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(jī)進(jìn)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(dǎo)線。
[0016]實(shí)施例4的節(jié)能鋁合金導(dǎo)線的拉伸強(qiáng)度為207.5MPa,電阻率為0.0044 Ω.mm2/m。
[0017]實(shí)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(jìn)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(shí)間為2h ;(3)按照升溫速率為300C /min的條件下將真空熔煉爐內(nèi)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(xué)成分后,真空熔煉爐內(nèi)合金材料的化學(xué)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(nèi)的合金材料進(jìn)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(jī)進(jìn)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(dǎo)線。
[0018]實(shí)施例5的節(jié)能鋁合金導(dǎo)線的拉伸強(qiáng)度為204.7MPa,電阻率為0.0048 Ω.mm2/m。
【權(quán)利要求】
1.一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導(dǎo)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(jìn)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(shí)間為2h ;(3)將真空熔煉爐內(nèi)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(nèi)的合金材料進(jìn)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(jī)進(jìn)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(dǎo)線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導(dǎo)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(jìn)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(shí)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(nèi)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(xué)成分后,真空熔煉爐內(nèi)合金材料的化學(xué)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(nèi)的合金材料進(jìn)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(jī)進(jìn)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(dǎo)線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導(dǎo)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(jìn)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(shí)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(nèi)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(xué)成分后,真空熔煉爐內(nèi)合金材料的化學(xué)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(nèi)的合金材料進(jìn)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(jī)進(jìn)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(dǎo)線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐拉伸的節(jié)能鋁合金導(dǎo)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(hào)】C22C1/02GK104264003SQ201410500642
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】史宏偉, 劉守明, 韓愛(ài)芝, 張洪濤 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)河南省電力公司周口供電公司
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