本發(fā)明屬于有色金屬加工技術領域，主要應用于架空絞線，電力電纜，汽車用導電合金，甚至在生活電器需要的高強高導鋁合金的應用領域。具體是一種新型鋁合金高強高導耐熱導線及其制備方法。
背景技術：
近些年來，隨著我國經濟持續(xù)快速的發(fā)展，電力行業(yè)作為國民經濟的保障發(fā)展十分迅速，逐漸形成“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”的戰(zhàn)略格局，遠距離、大容量輸電線路的新建與改造也勢在必行。架空輸電導線及其基礎設施作為輸送電路的載體，在輸電線路中占有十分重要的地位。然而我國目前現(xiàn)有架空輸電線路所使用的導線大部分仍舊是傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線，除了存在拉重比較低、弧垂性能差、耐腐蝕性能差等缺點外,還存在耐熱性能較差、載流量小的等非常明顯的劣勢。對于輸電線路而言，在同等水平的導電率條件下，輸送電流量越大，其運行溫度越高，因而除了導電性能外，輸電導線的耐熱性能決定著導線的輸送能力。目前使用較為廣泛的耐熱鋁合金導線,一般由Al-Zr系合金制備,然而由于Zr在鋁基體中的固溶度較小,其合金化程度難以提高,除了耐熱性能的提高幅度有限外，也限制了材料強度的提高,同時由于Zr元素在鋁里面的擴散速率較小,熔煉過程中容易聚集成較大的含Zr相,造成宏觀的偏析,這會對對導線材料的后續(xù)的加工性能產生不利影響。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種新型大載流耐熱鋁合金導線及其制備方法。
一種新型大載流耐熱鋁合金導線，由0.05-0.1wt%Se,0.02-0.3wt%Ru,0.02-0.3wt%Zr,0.02-0.1wt%Sc,0.02-0.1wt%Ni,0.05-0.1wt%Si,平衡余量為Al的元素成分組成,在室溫下其維氏硬度不小于70HV,抗拉強度不小于200Mpa,伸長率不小于10%,20℃時導電率不小于58%IACS。在230℃下連續(xù)加熱1小時后,本鋁合金導線的強度殘存率不低于85%。
本鋁合金導線在通電工作狀態(tài)下，穩(wěn)定輸電的耐熱值不低于165℃,采用400/35結構的本導線產品的載流量不低于1700A。
制備一種新型大載流耐熱鋁合金導線的方法，按如下步驟進行：
步驟1：將工業(yè)用鋁與Al2(SeO3)3粉末、金屬Ru塊、Al-Zr中間合金、Al-Sc中間合金、Al-Si中間合金、金屬Ni粉，均勻混合后，裝入熔煉爐，加熱爐體使物料充分熔化并保溫，得到鋁合金熔體。隨后，將鋁合金熔體澆鑄成平板鑄錠。其中，每300Kg的工業(yè)用鋁添加：0.28-0.55kgAl2(SeO3)3粉末、0.06-0.9kg金屬Ru塊、1.2-18kgAl-Zr中間合金、3-15kgAl-Sc中間合金、0.06-0.3kg金屬Ni粉、0.75-1.5kgAl-Si中間合金。
步驟2：將步驟1所得平板鑄錠進行均勻化處理后自然冷卻，得到均勻化板材。
步驟3：將步驟2所得將均勻化板材，加熱到500-550℃，保溫30-35分鐘后，立即在二輥軋機進行三道次軋制，獲得10.0-15.0mm軋制板材。
步驟4：對步驟3所得軋制板材的表面進行攪拌摩擦加工處理，得到攪拌摩擦加工板材。
步驟5：將步驟4所得攪拌摩擦加工板材表面的摩擦加工區(qū)域切割下來，得到攪拌摩擦加工片。該攪拌摩擦加工片的厚度為3.0-3.5mm。
步驟6：將步驟5所得厚度為3.0-3.5mm的攪拌摩擦加工片，切割得到摩擦加工圓片。該摩擦加工圓片的直徑為150mm-160mm。
步驟7：獲取60塊以上由步驟6所得攪拌摩擦加工圓片，并清洗干凈，對齊后疊放成高度不小于180mm的圓柱體，得到片層柱錠。
步驟8：用夾具固定由步驟7所得片層柱錠，加熱到500-550℃后，保溫30-35分鐘，取出后拆卸夾具，放入臥式擠壓機的擠壓筒內，擠壓后得到熱擠壓桿料。
步驟9：將步驟8所得熱擠壓桿料，在室溫下進行拉拔，得到冷拉拔線材。
步驟10：將步驟9所得冷拉拔線材放入低溫時效爐內，在100-250℃條件下保溫2-6小時，取出后置于空氣中自然冷卻，得到成品。
本發(fā)明的有益技術效果體現(xiàn)在以下方面：
本發(fā)明通過成分的優(yōu)化設計,利用Se,Ru,Sc,Zr,Ni,Si等多元素復合微合金化方式,解決常規(guī)耐熱Al-Zr導線中固溶度較低,耐熱性能有限,強度較低的缺點,同時進一步提高了材料的耐熱性能和強度。
發(fā)明通過摩擦攪拌加工的方式,對主要合金元素Zr以及其他微合金化元素進行強制固溶,利用攪拌摩擦加工的大塑性變形特性,細化原始晶粒,提高材料的強度,是所有合金元素均勻分布。
本發(fā)明采用多層攪拌摩擦片疊加成片層柱錠,通過層狀結構限制主要合金元素Zr的軸向偏析,解決傳統(tǒng)熔煉鑄造方式所不可避免的Zr元素宏觀偏析,和粗大富Zr偏析相的形成,是最終產品性能具有良好的穩(wěn)定性和成分均勻性。
采用本發(fā)明所述的一種新型大載流耐熱鋁合金導線制備方法獲得的產物，由0.05-0.1wt%Se,0.02-0.3wt%Ru,0.02-0.3wt%Zr,0.02-0.1wt%Sc,0.02-0.1wt%Ni,0.05-0.1wt%Si,平衡余量為Al的元素成分組成,在室溫下其維氏硬度不小于70HV,抗拉強度不小于200Mpa,伸長率不小于10%,20℃時導電率不小于58%IACS。在230℃下連續(xù)加熱1小時后,本鋁合金導線的強度殘存率不低于85%。本鋁合金導線在通電工作狀態(tài)下，穩(wěn)定輸電的耐熱值不低于165℃,采用400/35結構的本導線產品的載流量不低于1700A。
由本發(fā)明產物采用400/35結構絞制截面積為400mm2、長度為2m的導線，兩端加電，令該導線逐漸升溫，直至其溫度穩(wěn)定在165℃時，此時該導線的載流量不小于1700A。
具體實施方式
現(xiàn)進一步說明本發(fā)明的技術細節(jié)。
一種新型大載流耐熱鋁合金導線，由0.05-0.1wt%Se,0.02-0.3wt%Ru,0.02-0.3wt%Zr,0.02-0.1wt%Sc,0.02-0.1wt%Ni,0.05-0.1wt%Si,平衡余量為Al的元素成分組成,在室溫下其維氏硬度不小于70HV,抗拉強度不小于200Mpa,伸長率不小于10%,20℃時導電率不小于58%IACS。
在230℃下連續(xù)加熱1小時后,強度殘存率不低于85%。本鋁合金導線穩(wěn)定輸電的耐熱值不低于165℃。由本鋁合金導線采用400/35結構絞制而成的產品的載流量不低于1700A。
采用本發(fā)明的導線長期使用溫度不低于165℃,比傳統(tǒng)鋼芯鋁絞線耐熱溫度提高不低于80℃,載流量提高2.5倍以上。
制備一種新型大載流耐熱鋁合金導線的方法，按如下步驟進行：
步驟1：將工業(yè)用鋁與Al2(SeO3)3粉末、金屬Ru塊、Al-Zr中間合金、Al-Sc中間合金、Al-Si中間合金、金屬Ni粉，均勻混合后，裝入熔煉爐，加熱爐體使物料充分熔化并保溫，得到鋁合金熔體。隨后，將鋁合金熔體澆鑄成平板鑄錠。其中，每300Kg的工業(yè)用鋁添加：0.28-0.55kgAl2(SeO3)3粉末、0.06-0.9kg金屬Ru塊、1.2-18kgAl-Zr中間合金、3-15kgAl-Sc中間合金、0.06-0.3kg金屬Ni粉、0.75-1.5kgAl-Si中間合金。
步驟2：將步驟1所得平板鑄錠進行均勻化處理后自然冷卻，得到均勻化板材。
步驟3：將步驟2所得將均勻化板材，加熱到500-550℃，保溫30-35分鐘后，立即在二輥軋機進行三道次軋制，獲得10.0-15.0mm軋制板材。
步驟4：對步驟3所得軋制板材的表面進行攪拌摩擦加工處理，得到攪拌摩擦加工板材。
步驟5：將步驟4所得攪拌摩擦加工板材表面的摩擦加工區(qū)域切割下來，得到攪拌摩擦加工片。該攪拌摩擦加工片的厚度為3.0-3.5mm。
步驟6：將步驟5所得厚度為3.0-3.5mm的攪拌摩擦加工片，切割得到摩擦加工圓片。該摩擦加工圓片的直徑為150mm-160mm。
步驟7：獲取60塊以上由步驟6所得摩擦加工圓片，并清洗干凈，對齊后疊放成高度不小于180mm的圓柱體，得到片層柱錠。
步驟8：用夾具固定由步驟7所得片層柱錠，加熱到500-550℃后，保溫30-35分鐘，取出后去除夾具，將片層柱錠放入臥式擠壓機的擠壓筒內，擠壓后得到熱擠壓桿料。
步驟9：將步驟8所得熱擠壓桿料，在室溫下進行拉拔，得到冷拉拔線材。
步驟10：將步驟9所得冷拉拔線材放置進低溫時效爐，在100-250℃條件下保溫2-6小時后，取出后置于空氣中自然冷卻，得到成品。
進一步說，一種新型大載流耐熱鋁合金導線制備方法的具體步驟為：
步驟1：將300.0Kg工業(yè)用鋁、0.28-0.55kgAl2(SeO3)3粉末、0.06-0.9kg金屬Ru塊、1.2-18kgAl-Zr中間合金、3-15kgAl-Sc中間合金、0.06-0.3kg金屬Ni粉、0.75-1.5kgAl-Si中間合金均勻混合后，裝入熔煉爐爐膛，加熱爐體使物料充分熔化，并將鋁合金熔體加熱到700-750℃，保溫1-1.5小時后，停止加熱，得到鋁合金熔體。隨后，將所有鋁合金熔體澆鑄成平板鑄錠。平板鑄錠的數(shù)量不少于20塊，厚度Z方向為35mm-40mm,長度X方向為500-510mm,寬度Y方向為250-260mm。
步驟2：將步驟1所得平板鑄錠放入加熱爐,在500-600℃溫度下，進行均勻化保溫處理2-4小時，取出后放置于室溫中自然冷卻，再利用銑床加工成厚度Z方向為30-35mm,長度X方向為500mm,寬度Y方向為250mm的塊體,得到均勻化板材。
步驟3：將步驟2所得將均勻化板材放入加熱爐，在500-550℃溫度下，保溫2-3小時后取出,軋制成軋制板材。軋制是在二輥軋機上進行的：沿著均勻化板材的寬度Y方向,分三道次軋制而成的，獲得的軋制板材的厚度Z方向為12-15mm,長度X方向不小于500mm,寬度Y方向不小于500mm。
步驟4：利用攪拌摩擦焊接設備，對步驟3所得軋制板材的表面進行攪拌摩擦處理，得到攪拌摩擦加工板材。
進行攪拌摩擦處理時，軋制板材的表面被攪拌加工區(qū)域大于400mm*400mm。
步驟5：將步驟4所得攪拌摩擦加工板材表面處切割，得到厚度為3-3.5mm的攪拌摩擦加工片。
步驟6：從步驟5所得攪拌摩擦加工片的摩擦加工區(qū)域中，切割出直徑為150mm-160mm的圓片，得到摩擦加工圓片。
步驟7：將60塊以上由步驟6所得摩擦加工圓片清洗干凈，對齊后疊放成高度不小于180mm的圓柱體，得到片層柱錠。
步驟8：用夾具固定由步驟7所得片層柱錠放入加熱爐，加熱到500-550℃后，保溫30-35分鐘，取出后去除夾具，并將片層柱錠立即放入臥式擠壓機的擠壓筒內，經擠壓后得到直徑16.0mm的熱擠壓桿料。
步驟9：將步驟8所得熱擠壓桿料，在室溫下進行拉拔，得到冷拉拔線材。
步驟10：將步驟9所得冷拉拔線材放置進低溫時效爐，在100-250℃條件下保溫2-6小時，取出后置于空氣中自然冷卻，得到成品。
進一步說，在步驟1中，工業(yè)用鋁的純度為99.7%。Al-Si中間合金的成分為20wt%Si和80wt%Al。Al-Sc中間合金的成分為2wt%Sc和98wt%Al。Al-Zr中間合金的成分為5wt%Zr和95wt%Al。
進一步說，在步驟1中，平板鑄錠的初始厚度為35-40mm。在步驟3中，軋制方向為沿著均勻化板材的寬度Y方向,進行三道次軋制的厚度變化依次為30.0~35mm→20.0mm→17mm→12~15mm。
進一步說，在步驟4中，采用軸肩寬度為15~20mm,攪拌頭高度為4.0~5.0mm的攪拌頭。攪拌頭壓入深度4.2-5.2mm,X軸行進速度為5-10mm/分鐘,轉速500轉/分鐘,進行多道次攪拌摩擦加工。選擇X，Y軸零點位置后，開始沿X軸方向進行第一道次攪拌摩擦加工，每道次攪拌摩擦加工均采用固定Y軸數(shù)值，沿X軸方向進行攪拌摩擦加工的方式，沿X軸行進速度為5-10mm/分鐘，X軸行進距離400-410mm。第1道次X軸行進完成后，攪拌頭升起，回到X值設置為0.0mm,Y值設置為15.0mm的位置，攪拌頭重新壓入板材，沿X軸方向進行第2道次攪拌摩擦加工,攪拌頭沿X方向行進400-410mm后,攪拌頭再次升起，回到X值設置為0，Y值設置為30.0mm的位置,重新壓入板材,進行第三道次攪拌摩擦加工。依次往返,直至完成27道次攪拌摩擦加工后,攪拌頭升起，并回到X值設置為0，Y值設置為0的位置,取下板材,放置于室溫下自然冷卻,得到攪拌摩擦加工區(qū)域尺寸不小于400mm*400mm攪拌摩擦加工板材。
進一步說，在步驟8中，臥式擠壓機的最大輸出載荷不小于1800噸。
進一步說，在步驟8中，通過臥式擠壓機獲得的熱擠壓桿料的直徑為16.0mm。
在步驟9中，利用連續(xù)拉拔機經過6道次，在室溫下經過多道次拉拔制備成直徑為4.0-5.0mm的線材，其拉拔過程中的直徑變化為16mm→13mm→11mm→9mm→8mm→6mm→4.0~5.0mm。
實施例1
步驟1：合金配料，進行合金化熔煉,并澆鑄成平板鑄錠：
將300Kg工業(yè)用鋁、0.28kgAl2(SeO3)3粉末、0.06kg金屬Ru塊、1.2kgAl-Zr中間合金、3kgAl-Sc中間合金、0.1kg金屬Ni粉、0.75kgAl-Si中間合金均勻混合后，裝入熔煉爐爐膛，加熱爐體使物料充分熔化，并將鋁合金熔體加熱到750℃，保溫1小時后，停止加熱，得到鋁合金熔體。隨后，將所有鋁合金熔體澆鑄成不少于20塊厚度Z方向為35mm-40mm,長度X方向為500-510mm,寬度Y方向為250-260mm的平板鑄錠。
步驟2：對步驟1所得平板鑄錠進行均勻化處理，得到均勻化板材：
將15塊由步驟1所得平板鑄錠放入馬弗爐進行加熱,設定溫度550℃溫度，升溫速率設定為10℃/分鐘,待測溫熱電偶顯示溫度達到550℃后,保溫2小時,取出15塊平板鑄錠,放置于室溫中自然冷卻后，再利用銑床加工成厚度為厚度Z方向為30mm,長度X方向為500mm,寬度Y方向為250mm的塊體,得到均勻化板材。
步驟3：對步驟2所得均勻化板材進行軋制，得到軋制板材：
將步驟2所得將均勻化板材，放入馬弗爐進行加熱,設定溫度為500℃，升溫速率設定為10℃/分鐘,待測溫熱電偶顯示溫度達到500℃后,保溫2小時取出第一塊板材,并立即在二輥軋機上沿著均勻化板材的寬度Y方向,分三道次軋制成厚度為12mm的軋制板材,軋制后置于室溫下自然冷卻,三道次軋制的厚度變化分別為30mm-20.0mm-17mm-12mm。軋制完第一塊板材后,取出第二塊板材,按照與第一塊板材相同的軋制工藝,軋制成12mm板材。依次進行,直至將15塊步驟3所得均勻化板材全部軋制成12mm軋制板材,待自然冷卻后,得到軋制板材。
步驟4：對步驟3所得軋制板材進行攪拌摩擦加工，得到攪拌摩擦加工板材：
將第一塊軋制板材固定在攪拌摩擦焊接設備上，選擇軸肩寬度為15.0mm,攪拌高度為5.0mm的攪拌頭，攪拌頭壓入深度5.1-5.2mm,X軸行進速度為6mm/分鐘,轉速500轉/分鐘,進行多道次攪拌摩擦加工。
選擇X，Y軸零點位置后，開始沿X軸方向進行第一道次攪拌摩擦加工，每道次攪拌摩擦加工均采用固定Y軸數(shù)值，沿X軸方向進行攪拌摩擦加工的方式，沿X軸行進速度為6mm/分鐘，X軸行進距離400mm。第1道次X軸行進完成后，攪拌頭升起，回到X值設置為0.0mm,Y值設置為15.0mm的位置，攪拌頭重新壓入板材，沿X軸方向進行第2道次攪拌摩擦加工,攪拌頭沿X方向行進400mm后,攪拌頭再次升起，回到X值設置為0，Y值設置為30.0mm的位置,重新壓入板材,進行第三道次攪拌摩擦加工。依次往返,直至完成27道次攪拌摩擦加工后,攪拌頭升起，并回到X值設置為0，Y值設置為0的位置,取下板材,放置于室溫下自然冷卻,得到攪拌摩擦加工區(qū)域尺寸不小于400mm*400mm的攪拌摩擦加工板材。按以上工藝對所有15塊板材進行相同工藝的攪拌摩擦加工,待自然冷卻后,得到攪拌摩擦加工板材。
步驟5：對步驟4中所得攪拌摩擦加工板材進行表面切割，得到攪拌摩擦加工片：利用電火花切割機，將步驟4中所得的15塊攪拌摩擦加工板材表面厚度為3mm，面積為400mm*400mm的攪拌摩擦區(qū)域切割成下來，得到15塊攪拌摩擦加工片。
步驟6：將步驟5所得的15塊攪拌摩擦加工片切割成60塊厚度為3mm,直徑為150mm的圓片。
步驟7：將步驟6所得的60塊摩擦加工圓片疊放成圓柱體，得到片層柱錠：
利用超聲波清洗機，將由步驟6所得的60塊摩擦加工圓片清洗干凈并烘干后，對齊疊放成高度為直徑150mm,高度不小于180mm的圓柱體，得到片層柱錠。
步驟8：將步驟7所得片層柱錠擠壓成16.0mm桿料：
用夾具固定由步驟7所得片層柱錠，放入馬弗爐中，設定溫度為500℃，升溫速率設定為10℃/分鐘,待測溫熱電偶顯示溫度達到500℃后,保溫30分鐘，取出后拆卸夾具，并立即放置進1800噸臥式擠壓機的擠壓筒內，在6m/分鐘的擠壓速度下,擠壓得到直徑16mm的熱擠壓桿料,待自然冷卻后,得到16mm擠壓桿料。
步驟9：將步驟8所得16mm熱擠壓桿料，在室溫下拉拔成線材：
利用連續(xù)拉拔機經過6道次，在室溫下拉拔制備成直徑為4mm的線材，其拉拔過程中的直徑變化為16mm→13mm→11mm→9mm→8mm→6mm→4mm,得到冷拉拔線材
步驟10：對步驟9所得冷拉拔線材進行熱時效處理,得到成品：
將步驟9所得冷拉拔線材放置進低溫時效爐，設定溫度為200℃，升溫速率設定為10℃/分鐘,待測溫熱電偶顯示溫度達到200℃后,保溫3小時，取出后置于空氣中自然冷卻，得到成品。
經原子發(fā)射光譜儀,直讀光譜儀、X射線衍射儀、掃描電鏡、透射電鏡等設備的檢測與相互驗證，由實施例1所得到的產物的成分為：0.0512wt%Se,0.0224wt%Ru,0.0218wt%Zr,0.0221wt%Sc,0.0326wt%Ni,0.0556wt%Si,平衡余量為Al的元素成分組成。
再經維氏顯微硬度計、萬能力學性能試驗機、電導率測試儀的檢測，在室溫下其維氏硬度平均值72HV,室溫抗拉強度平均值205Mpa,伸長率平均值10.5%,20℃時導電率平均值58.1%IACS。
產品長時間使用溫度不小于165℃，通過230℃連續(xù)加熱1小時后,強度殘存率88%。
選用上述產品采用400/35結構絞制截面積為400mm2、長度為2m的導線，通電直至導線自身的溫度上升并穩(wěn)定在165℃時，其載流量約為1750A。
實施例2
步驟1：合金配料，進行合金化熔煉,并澆鑄成平板鑄錠：
將300Kg工業(yè)用鋁、0.5kgAl2(SeO3)3粉末、0.8kg金屬Ru塊、15kgAl-Zr中間合金、10kgAl-Sc中間合金、0.2kg金屬Ni粉、1.3kgAl-Si中間合金均勻混合后，裝入熔煉爐爐膛，加熱爐體使物料充分熔化，并將鋁合金熔體加熱到730℃，保溫1.5小時后，停止加熱，得到鋁合金熔體。隨后，將所有鋁合金熔體澆鑄成不少于20塊厚度Z方向為40mm,長度X方向為510mm,寬度Y方向為260mm的平板鑄錠。
步驟2：對步驟1所得平板鑄錠進行均勻化處理，得到均勻化板材：
將15塊步驟1所得平板鑄錠放入馬弗爐進行加熱,設定溫度500℃溫度，升溫速率設定為10℃/分鐘,待測溫熱電偶顯示溫度達到500℃后,保溫3小時,取出15塊平板鑄錠,放置于室溫中自然冷卻后，再利用銑床加工成厚度為厚度Z方向為35mm,長度X方向為500mm,寬度Y方向為250mm的塊體,得到均勻化板材。
步驟3：對步驟2所得均勻化板材進行軋制，得到軋制板材：
將步驟2所得將均勻化板材，放入馬弗爐進行加熱,設定溫度為550℃，升溫速率設定為10℃/分鐘,待測溫熱電偶顯示溫度達到550℃后,保溫3小時取出第一塊板材,并立即在二輥軋機上沿著均勻化板材的寬度Y方向,分三道次軋制成厚度為14mm的軋制板材,軋制后置于室溫下自然冷卻,三道次軋制的厚度變化分別為35mm→20.0mm→17mm→14mm。軋制完第一塊板材后,取出第二塊板材,按照與第一塊板材相同的軋制工藝,軋制成14mm板材。依次進行,直至將15塊步驟3所得均勻化板材全部軋制成14mm軋制板材,待自然冷卻后,得到軋制板材。
步驟4：對步驟3所得軋制板材進行攪拌摩擦加工，得到攪拌摩擦加工板材：
將第一塊軋制板材固定在攪拌摩擦焊接設備上，選擇軸肩寬度為15.0mm,攪拌高度為4.0mm的攪拌頭，攪拌頭壓入深度4.2-4.3mm,X軸行進速度為9mm/分鐘,轉速500轉/分鐘,進行多道次攪拌摩擦加工。
選擇X，Y軸零點位置后，開始沿X軸方向進行第一道次攪拌摩擦加工，每道次攪拌摩擦加工均采用固定Y軸數(shù)值，沿X軸方向進行攪拌摩擦加工的方式，沿X軸行進速度為9mm/分鐘，X軸行進距離400mm。第1道次X軸行進完成后，攪拌頭升起，回到X值設置為0.0mm,Y值設置為15.0mm的位置，攪拌頭重新壓入板材，沿X軸方向進行第2道次攪拌摩擦加工,攪拌頭沿X方向行進400mm后,攪拌頭再次升起，回到X值設置為0，Y值設置為30.0mm的位置,重新壓入板材,進行第三道次攪拌摩擦加工。依次往返,直至完成27道次攪拌摩擦加工后,攪拌頭升起，并回到X值設置為0，Y值設置為0的位置,取下板材,放置于室溫下自然冷卻,得到攪拌摩擦加工區(qū)域尺寸不小于400mm*400mm的攪拌摩擦加工板材。按以上工藝對所有15塊板材進行相同工藝的攪拌摩擦加工,待自然冷卻后,得到攪拌摩擦加工板材。
步驟5：對步驟4中所得攪拌摩擦加工板材進行表面切割，得到攪拌摩擦加工片：利用電火花切割機，將步驟4中所得的15塊攪拌摩擦加工板材表面厚度為3mm，面積為400mm*400mm的攪拌摩擦區(qū)域切割成下來，得到15塊攪拌摩擦加工片。
步驟6：將步驟5所得的15塊攪拌摩擦加工片切割成60塊厚度為3mm,直徑為150mm的圓片。
步驟7：將步驟6所得的60塊摩擦加工圓片疊放成圓柱體，得到片層柱錠：
利用超聲波清洗機，將由步驟6所得的60塊摩擦加工圓片清洗干凈并烘干后，對齊疊放成高度為直徑150mm,高度不小于180mm的圓柱體，得到片層柱錠。
步驟8：將步驟7所得片層柱錠擠壓成16.0mm桿料：
用夾具固定由步驟7所得片層柱錠，放入馬弗爐中，設定溫度為550℃，升溫速率設定為10℃/分鐘,待測溫熱電偶顯示溫度達到550℃后,保溫35分鐘，取出后拆卸夾具，并立即放入1800噸臥式擠壓機的擠壓筒內，在9m/分鐘的擠壓速度下,擠壓得到直徑16mm的熱擠壓桿料,待自然冷卻后,得到16mm擠壓桿料。
步驟9：將步驟8所得16mm熱擠壓桿料，在室溫下拉拔成線材：
利用連續(xù)拉拔機經過6道次，在室溫下拉拔制備成直徑為5mm的線材，其拉拔過程中的直徑變化為16mm→13mm→11mm→9mm→8mm→6mm→5mm,得到冷拉拔線材。
步驟10：對步驟9所得冷拉拔線材進行熱時效處理,得到成品：
將步驟9所得冷拉拔線材放置進低溫時效爐，設定溫度為180℃，升溫速率設定為10℃/分鐘,待測溫熱電偶顯示溫度達到180℃后,保溫5小時，取出后置于空氣中自然冷卻，得到成品。
經原子發(fā)射光譜儀,直讀光譜儀、X射線衍射儀、掃描電鏡、透射電鏡等設備的檢測與相互驗證，由實施例1所得到的產物的成分為：0.0913wt%Se,0.271wt%Ru,0.228wt%Zr,0.0776wt%Sc,0.0716wt%Ni,0.0923wt%Si,平衡余量為Al的元素成分組成。
再經維氏顯微硬度計、萬能力學性能試驗機、電導率測試儀的檢測，在室溫下其維氏硬度平均值75HV,室溫抗拉強度平均值210Mpa,伸長率平均值10.2%,20℃時導電率平均值58.2%IACS。
產品長時間使用溫度不小于165℃，通過230℃連續(xù)加熱1小時后,強度殘存率88%。
選用上述產品采用400/35結構絞制截面積為400mm2、長度為3m的導線，通電直至導線自身的溫度上升并穩(wěn)定在165℃時，其載流量約為1800A。