本發(fā)明涉及電線制造領(lǐng)域，具體涉及一種合金電線及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前為了降低電線電纜的成本，或者為了適用更多的使用環(huán)境，需要對(duì)傳統(tǒng)的銅芯電線進(jìn)行改進(jìn)或者替換。現(xiàn)有技術(shù)中有用鋁合金替代銅合金，這種鋁合金具有密度小、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，可廣泛應(yīng)用于電工行業(yè)。

隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)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(duì)鋁合金輸電線的各項(xiàng)性能提出了越來(lái)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(kāi)發(fā)一種新型高性能的合金輸電線。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種合金電線及其制備方法，該種合金電線抗拉強(qiáng)度高、延伸率好、能耐腐蝕耐高溫，使用壽命長(zhǎng)，相比傳統(tǒng)的鋁合金電線具有更高的導(dǎo)電率，且制備簡(jiǎn)單，適宜大規(guī)模量產(chǎn)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種合金電線，包括以下按重量份計(jì)的原料：al100-120份、si2.4-4.6份、ti0.5-1.7份、cu0.2-0.8份、mo0.3-0.9份、co0.3-0.9份、cr0.6-1.2份、mg0.8-2.0份、ni0.5-1.3份、c1.4-3.2份、nb0.2-1.0份和w0.3-0.8份。

進(jìn)一步地，所述合金電線包括以下按重量份計(jì)的原料：al105-115份、si3.0-4.0份、ti0.8-1.4份、cu0.4-0.6份、mo0.5-0.7份、co0.5-0.7份、cr0.8-1.0份、mg1.2-1.6份、ni0.7-1.1份、c2.0-2.6份、nb0.4-0.6份和w0.4-0.6份。

更進(jìn)一步地，所述合金電線包括以下按重量份計(jì)的原料：al110份、si3.5份、ti1.1份、cu0.5份、mo0.6份、co0.6份、cr0.9份、mg1.4份、ni0.9份、c2.3份、nb0.5份和w0.5份。

上述的一種合金電線的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)按所述重量份配比稱(chēng)取原料單質(zhì)；

(2)對(duì)原料進(jìn)行熔煉處理，制得合金熔液；

(3)將合金熔液澆鑄制成φ60-100mm合金棒材；

(4)澆鑄后對(duì)所述合金棒材進(jìn)行退火處理，得半熔融狀態(tài)的合金體；

(5)退火后將所述合金體置于擠出機(jī)中進(jìn)行擠出處理，擠出壓力為580-620mpa，擠出溫度為380-420℃，得電線毛料；

(6)最后將所述電線毛料通過(guò)拉拔機(jī)進(jìn)行兩次拉拔處理即可。

進(jìn)一步地，在步驟(2)中，所述原料是通過(guò)熔煉爐熔煉成合金熔液的，其熔煉溫度為920-1180℃，升溫速率為35-45℃/min，熔煉時(shí)間為1-2h。

進(jìn)一步地，在所述熔煉爐中充入氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛楸Ｗo(hù)氣體。

進(jìn)一步地，在步驟(4)中，所述退火處理是將合金棒材加熱至580-620℃，保溫40-50min后再以冷卻速率為10℃/min降溫至420℃。

進(jìn)一步地，在步驟(6)中，第一次拉拔合金電線直徑為8-12mm，第二次拉拔合金電線直徑為1-3mm。

本發(fā)明具有如下的有益效果：

(1)本發(fā)明的合金電線制備簡(jiǎn)單，延伸率好，便于加工生產(chǎn)，適宜大規(guī)模量產(chǎn)，且耐腐蝕耐高溫，使用壽命長(zhǎng)，經(jīng)檢測(cè)在工作環(huán)境為250℃狀態(tài)下和交流電壓1500v以上或直流電壓在2000v以上的高壓下正常工作3年以上；

(2)本發(fā)明的合金電線抗拉強(qiáng)度高、導(dǎo)電率好；經(jīng)檢測(cè)其抗拉強(qiáng)度可達(dá)524-543mpa，相比傳統(tǒng)的鋁合金電線提高了28-37％，導(dǎo)電率可達(dá)82.4-83.2％iacs，相比傳統(tǒng)的鋁合金電線提高了21-28％。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

一種合金電線，稱(chēng)取以下原料單質(zhì)：al100kg、si2.4kg、ti0.5kg、cu0.2kg、mo0.3kg、co0.3kg、cr0.6kg、mg0.8kg、ni0.5kg、c1.4kg、nb0.2kg和w0.3kg。

上述的一種合金電線的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)先對(duì)原料輸送至熔煉爐中，并在熔煉爐中充入氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，之后以升溫速率為35℃/min開(kāi)始熔煉，直至達(dá)到熔煉溫度為920℃后保持該溫度熔煉1h，制得合金熔液；

(2)將合金熔液澆鑄制成φ60mm合金棒材；

(3)澆鑄后對(duì)所述合金棒材進(jìn)行退火處理：將合金棒材加熱至580℃，保溫40min后再以冷卻速率為10℃/min降溫至420℃，得半熔融狀態(tài)的合金體；

(4)退火后將所述合金體置于擠出機(jī)中進(jìn)行擠出處理，擠出壓力為580mpa，擠出溫度為380℃，得電線毛料；

(5)最后將所述電線毛料通過(guò)拉拔機(jī)進(jìn)行兩次拉拔處理即制得本發(fā)明的合金電線，其中，第一次拉拔合金電線直徑為8mm，第二次拉拔合金電線直徑為1mm。

實(shí)施例2

一種合金電線，稱(chēng)取以下原料單質(zhì)：al105kg、si3.0kg、ti0.8kg、cu0.4kg、mo0.5kg、co0.5kg、cr0.8kg、mg1.2kg、ni0.7kg、c2.0kg、nb0.4kg和w0.4kg。

上述的一種合金電線的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)先對(duì)原料輸送至熔煉爐中，并在熔煉爐中充入氬氣作為保護(hù)氣體，之后以升溫速率為38℃/min開(kāi)始熔煉，直至達(dá)到熔煉溫度為980℃后保持該溫度熔煉1.2h，制得合金熔液；

(2)將合金熔液澆鑄制成φ70mm合金棒材；

(3)澆鑄后對(duì)所述合金棒材進(jìn)行退火處理：將合金棒材加熱至590℃，保溫42min后再以冷卻速率為10℃/min降溫至420℃，得半熔融狀態(tài)的合金體；

(4)退火后將所述合金體置于擠出機(jī)中進(jìn)行擠出處理，擠出壓力為590mpa，擠出溫度為390℃，得電線毛料；

(5)最后將所述電線毛料通過(guò)拉拔機(jī)進(jìn)行兩次拉拔處理即制得本發(fā)明的合金電線，其中，第一次拉拔合金電線直徑為9mm，第二次拉拔合金電線直徑為2mm。

實(shí)施例3

一種合金電線，稱(chēng)取以下原料單質(zhì)：al110kg、si3.5kg、ti1.1kg、cu0.5kg、mo0.6kg、co0.6kg、cr0.9kg、mg1.4kg、ni0.9kg、c2.3kg、nb0.5kg和w0.5kg。

上述的一種合金電線的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)先對(duì)原料輸送至熔煉爐中，并在熔煉爐中充入氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，之后以升溫速率為40℃/min開(kāi)始熔煉，直至達(dá)到熔煉溫度為1050℃后保持該溫度熔煉1.5h，制得合金熔液；

(2)將合金熔液澆鑄制成φ80mm合金棒材；

(3)澆鑄后對(duì)所述合金棒材進(jìn)行退火處理：將合金棒材加熱至600℃，保溫45min后再以冷卻速率為10℃/min降溫至420℃，得半熔融狀態(tài)的合金體；

(4)退火后將所述合金體置于擠出機(jī)中進(jìn)行擠出處理，擠出壓力為600mpa，擠出溫度為400℃，得電線毛料；

(5)最后將所述電線毛料通過(guò)拉拔機(jī)進(jìn)行兩次拉拔處理即制得本發(fā)明的合金電線，其中，第一次拉拔合金電線直徑為10mm，第二次拉拔合金電線直徑為3mm。

實(shí)施例4

一種合金電線，稱(chēng)取以下原料單質(zhì)：al115kg、si4.0kg、ti1.4kg、cu0.6kg、mo0.7kg、co0.7kg、cr1.0kg、mg1.6kg、ni1.1kg、c2.6kg、nb0.6kg和w0.6kg。

上述的一種合金電線的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)先對(duì)原料輸送至熔煉爐中，并在熔煉爐中充入氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，之后以升溫速率為42℃/min開(kāi)始熔煉，直至達(dá)到熔煉溫度為1120℃后保持該溫度熔煉1.8h，制得合金熔液；

(2)將合金熔液澆鑄制成φ90mm合金棒材；

(3)澆鑄后對(duì)所述合金棒材進(jìn)行退火處理：將合金棒材加熱至610℃，保溫48min后再以冷卻速率為10℃/min降溫至420℃，得半熔融狀態(tài)的合金體；

(4)退火后將所述合金體置于擠出機(jī)中進(jìn)行擠出處理，擠出壓力為610mpa，擠出溫度為410℃，得電線毛料；

(5)最后將所述電線毛料通過(guò)拉拔機(jī)進(jìn)行兩次拉拔處理即制得本發(fā)明的合金電線，其中，第一次拉拔合金電線直徑為11mm，第二次拉拔合金電線直徑為2mm。

實(shí)施例5

一種合金電線，稱(chēng)取以下原料單質(zhì)：al120kg、si4.6kg、ti1.7kg、cu0.8kg、mo0.9kg、co0.9kg、cr1.2kg、mg2.0kg、ni1.3kg、c3.2kg、nb1.0kg和w0.8kg。

上述的一種合金電線的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)先對(duì)原料輸送至熔煉爐中，并在熔煉爐中充入氬氣作為保護(hù)氣體，之后以升溫速率為45℃/min開(kāi)始熔煉，直至達(dá)到熔煉溫度為1180℃后保持該溫度熔煉2h，制得合金熔液；

(2)將合金熔液澆鑄制成φ100mm合金棒材；

(3)澆鑄后對(duì)所述合金棒材進(jìn)行退火處理：將合金棒材加熱至620℃，保溫50min后再以冷卻速率為10℃/min降溫至420℃，得半熔融狀態(tài)的合金體；

(4)退火后將所述合金體置于擠出機(jī)中進(jìn)行擠出處理，擠出壓力為620mpa，擠出溫度為420℃，得電線毛料；

(5)最后將所述電線毛料通過(guò)拉拔機(jī)進(jìn)行兩次拉拔處理即制得本發(fā)明的合金電線，其中，第一次拉拔合金電線直徑為12mm，第二次拉拔合金電線直徑為3mm。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。