一種電氣化鐵路用鋁合金輸電線及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電氣化鐵路用鋁合金輸電線及其制備方法，其由以下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分組成：Fe0.4-0.8、Cu0.3-0.5、Mg0.25-0.35、Zn0.2-0.3、Ag0.1-0.2、Si0.05-0.1、Ni0.04-0.08、Zr0.03-0.06、Be0.025-0.045、Er0.02-0.03、Yb0.01-0.02、B0.005-0.01，余量為鋁。本發(fā)明通過添加稀土元素Er、Yb，調(diào)整添加合金元素的配比，嚴(yán)格控制雜質(zhì)元素的含量，優(yōu)化熱處理工藝等方法，提高了鋁合金線的綜合性能，使得鋁合金線不僅具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和耐熱性，還具有很高的抗拉強(qiáng)度，同時(shí)具有優(yōu)良的韌性、耐腐蝕性等性能。本發(fā)明的工藝簡單，操作方便，成材率高，生產(chǎn)成本低，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種電氣化鐵路用鋁合金輸電線及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電氣化鐵路用鋁合金輸電線及其制備方法，屬于鋁合金制造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金具有密度小、強(qiáng)度高、塑性好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又因其具有良好的導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性及抗熱性，廣泛應(yīng)用于電工行業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電氣化鐵路向高速、重載方向發(fā)展，，對鋁合金輸電線的各項(xiàng)性能提出了越來越高的要求，不僅要有優(yōu)異的導(dǎo)電性能，還要具備良好的抗拉強(qiáng)度、延伸率、耐高溫性、耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)。因此急需開發(fā)一種新型高性能鋁合金輸電線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種綜合性能優(yōu)異的電氣化鐵路用鋁合金輸電線及其制備方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種電氣化鐵路用鋁合金輸電線，其由以下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分組成:Fe 0.4-0.8、Cu 0.3-0.5, Mg 0.25-0.35, Zn 0.2-0.3, Ag 0.1-0.2, Si 0.05-0.K Ni 0.04-0.08, Zr
0.03-0.06、Be 0.025-0.045、Er 0.02-0.03, Yb 0.01-0.02, B 0.005-0.01，余量為鋁。
[0005]一種電氣化鐵路用鋁合金輸電線的制備方法，包括以下步驟:
(O將高純鋁加入中頻感應(yīng)爐中，加熱至735-755°C，待高純鋁完全熔化后，加入Al-Fe、Al-Cu等中間合金，再撒上覆蓋劑覆蓋，覆蓋劑為氯化鈉和氯化鉀，質(zhì)量百分比為1:1，調(diào)整溫度至750-80(TC，待熔體完全熔化后，攪拌20-30min，取樣分析并調(diào)整成分，然后調(diào)整溫度至740-780°C，加入精煉劑六氯乙烷，精煉15-20min，扒渣，靜置15_20min即可進(jìn)行澆鑄，鑄造溫度為720-740°C，鑄造速度為14-18mm/min ；
(2)將上述得到的鑄坯進(jìn)行均勻化處理:先以200-250°C/h升溫至450-480°C，保溫5-1Oh，然后以 50-80°C /h 降溫至 320-350°C，保溫 3_6h，再以 60_90°C /h 降溫至 150_180°C，保溫l_2h，然后以80-120°C /h升溫至340-380°C，保溫4_7h，再以100-150°C /h升溫至510-530°C，保溫8-12h，強(qiáng)風(fēng)風(fēng)冷至室溫；
(3)將均勻化處理后的鑄坯加熱至420-440°C，然后利用擠壓機(jī)將預(yù)熱后的鑄錠放入模具中擠出成型，模具預(yù)熱溫度為360-380°C，擠壓速度為10-15m/min，擠壓比為24-28:1 ；
(4)將擠壓得到的鋁桿利用拔絲機(jī)進(jìn)行拔絲，經(jīng)過4-6道次冷拔得到鋁合金線，總變形量為80-90% ；
(5)將冷拉拔態(tài)的鋁合金線進(jìn)行退火處理:先以100-150°C/h升溫至250-300°C，保溫2-4h，再以80-120°C /h升溫至450-480°C，保溫4-8h，然后以120_160°C /h降溫至150-170°C，保溫l_2h，空冷至室溫，然后以80-120°C /h升溫至220_260°C，保溫2_3h，再以100-150°C /h升溫至490-510°C，保溫5_10h，強(qiáng)風(fēng)風(fēng)冷至180_220°C，保溫l_2h，空冷至室溫即可。
[0006]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明通過添加稀土元素Er、Yb，調(diào)整添加合金元素的配比，嚴(yán)格控制雜質(zhì)元素的含
量，優(yōu)化熱處理工藝等方法，提高了鋁合金線的綜合性能，使得鋁合金線不僅具有優(yōu)異的導(dǎo)
電性和耐熱性，還具有很高的抗拉強(qiáng)度，同時(shí)具有優(yōu)良的韌性、耐腐蝕性等性能。本發(fā)明的
工藝簡單，操作方便，成材率高，生產(chǎn)成本低，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效.、
Mo
【具體實(shí)施方式】
[0007]—種電氣化鐵路用鋁合金輸電線的制備方法，包括以下步驟:
(1)按化學(xué)成分滿足以下質(zhì)量百分比:Fe0.4-0.8、Cu 0.3-0.5, Mg 0.25-0.35, Zn
0.2-0.3、Ag 0.1-0.2、Si 0.05-0.1、Ni 0.04-0.08、Zr 0.03-0.06、Be 0.025-0.045、Er
0.02-0.03、Yb 0.01-0.02、B 0.005-0.01，余量為鋁進(jìn)行配料;
(2)將高純鋁加入中頻感應(yīng)爐中，加熱至745°C，待高純鋁完全熔化后，加入Al-Fe、Al-Cu等中間合金，再撒上覆蓋劑覆蓋，覆蓋劑為氯化鈉和氯化鉀，質(zhì)量百分比為1:1，調(diào)整溫度至780°C，待熔體完全熔化后，攪拌25min，取樣分析并調(diào)整成分，然后調(diào)整溫度至760°C，加入精煉劑六氯乙烷，精煉15min，扒渣，靜置20min即可進(jìn)行澆鑄，鑄造溫度為730°C,鑄造速度為16mm/min ；
(3)將上述得到的鑄坯進(jìn)行均勻化處理:先以240°C/h升溫至480°C，保溫5h，然后以800C /h降溫至330°C，保溫4h，再以70°C /h降溫至160°C，保溫2h，然后以100°C /h升溫至360°C，保溫5h，再以150°C /h升溫至520°C，保溫10h，強(qiáng)風(fēng)風(fēng)冷至室溫；
(4)將均勻化處理后的鑄坯加熱至430°C，然后利用擠壓機(jī)將預(yù)熱后的鑄錠放入模具中擠出成型，模具預(yù)熱溫度為370°C，擠壓速度為12m/min，擠壓比為25:1 ;
(5)將擠壓得到的鋁桿利用拔絲機(jī)進(jìn)行拔絲，經(jīng)過5道次冷拔得到鋁合金線，總變形量為85% ；
(6)將冷拉拔態(tài)的鋁合金線進(jìn)行退火處理:先以150°C/h升溫至280°C，保溫3h，再以IOO0C /h升溫至460°C，保溫6h，然后以140°C /h降溫至160°C，保溫lh，空冷至室溫，然后以120°C /h升溫至250°C， 保溫2，再以150°C /h升溫至505°C，保溫8h，強(qiáng)風(fēng)風(fēng)冷至210°C，
保溫lh，空冷至室溫即可。
[0008]制得的鋁合金線經(jīng)檢驗(yàn)，其主要性能為:抗拉強(qiáng)度236Mpa，導(dǎo)電率84.98%IACS，斷后延伸率32%。
【權(quán)利要求】
1.一種電氣化鐵路用鋁合金輸電線，其特征在于，其由以下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分組成:Fe 0.4-0.8、Cu 0.3-0.5、Mg 0.25-0.35、Zn 0.2-0.3、Ag 0.1-0.2、Si 0.05-0.1、Ni0.04-0.08,Zr 0.03-0.06,Be 0.025-0.045,Er 0.02-0.03, Yb 0.01-0.02,B 0.005-0.01,余量為招。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣化鐵路用鋁合金輸電線的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (O將高純鋁加入中頻感應(yīng)爐中，加熱至735-755°C，待高純鋁完全熔化后，加入Al-Fe、Al-Cu等中間合金，再撒上覆蓋劑覆蓋，覆蓋劑為氯化鈉和氯化鉀，質(zhì)量百分比為1:1，調(diào)整溫度至750-80(TC，待熔體完全熔化后，攪拌20-30min，取樣分析并調(diào)整成分，然后調(diào)整溫度至740-780°C，加入精煉劑六氯乙烷，精煉15-20min，扒渣，靜置15_20min即可進(jìn)行澆鑄，鑄造溫度為720-740°C，鑄造速度為14-18mm/min ； (2)將上述得到的鑄坯進(jìn)行均勻化處理:先以200-250°C/h升溫至450-480°C，保溫5-1Oh，然后以 50-80°C /h 降溫至 320-350°C，保溫 3_6h，再以 60_90°C /h 降溫至 150_180°C，保溫l_2h，然后以80-120°C /h升溫至340-380°C，保溫4_7h，再以100-150°C /h升溫至510-530 0C，保溫8-12h，強(qiáng)風(fēng)風(fēng)冷至室溫； (3)將均勻化處理后的鑄坯加熱至420-440°C，然后利用擠壓機(jī)將預(yù)熱后的鑄錠放入模具中擠出成型，模具預(yù)熱溫度為360-380°C，擠壓速度為10-15m/min，擠壓比為24-28:1 ； (4)將擠壓得到的鋁桿利 用拔絲機(jī)進(jìn)行拔絲，經(jīng)過4-6道次冷拔得到鋁合金線，總變形量為80-90% ； 將冷拉拔態(tài)的鋁合金線進(jìn)行退火處理:先以100-150°C /h升溫至250-300 V，保溫2-4h，再以80-120 V /h升溫至450-480 °C，保溫4_8h，然后以120-160 V /h降溫至150-170°C，保溫l_2h，空冷至室溫，然后以80-120°C /h升溫至220_260°C，保溫2_3h，再以100-150°C /h升溫至490-5KTC，保溫5-10h，強(qiáng)風(fēng)風(fēng)冷至180-220°C，保溫l_2h，空冷至室溫即可。
【文檔編號】C22C21/18GK103695726SQ201310729113
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】李修強(qiáng), 王光輝, 焦倩 申請人:青島友銘辰生物技術(shù)有限公司