本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種低電阻中強(qiáng)度的合金圓鋁桿，所述的合金圓鋁桿包括Si、Fe、Cu、Zn、B、Ti和RE，所述各種成分按重量比為：Si：0.03?0.10%、Fe：0.20?0.70%、Cu：0.10?0.28%、Zn：0.015?0.06%、B：0.005?0.020%、Ti：0.001?0.02%、RE：0.05?0.2%，余量為AL和不可避免的雜質(zhì)，還涉及該合金圓鋁桿的生產(chǎn)方法。本發(fā)明專利技術(shù)的合金圓鋁桿抗拉強(qiáng)度可達(dá)170MPa以上，電阻率小于29.00nΩ?m，較大程度降低了電纜安裝成本，與鋼絲鋁絞線相比，相同截面積的電纜，載流量得到較大的提高，電纜的弧垂增加不明顯，可廣泛應(yīng)用于大跨度電纜架設(shè)，與國家節(jié)能環(huán)保的要求相契合。
Alloy round aluminium rod with low resistance and medium strength and production method thereof
Alloy aluminum rod of the invention relates to a low resistance strength of the alloy aluminum rod comprises Si, Fe, Cu, Zn, B, Ti and RE, the various components according to weight ratio: Si:0.03 0.10%, Fe:0.20 0.70%, Cu:0.10 0.28%, Zn:0.015 0.06%, B:0.005 0.020%, Ti: 0.001, RE:0.05 0.02% 0.2%, the remainder being AL and unavoidable impurities, also relates to the production method of alloy aluminum rod. The above alloy aluminum rod tensile strength up to 170MPa of the invention, the resistivity is less than 29.00n Omega - m, greatly reduces the cost compared with the steel wire cable installation, aluminum wire, cable of the same cross-sectional area, carrying capacity is greatly improved, the cable sag was not obviously increased, which can be widely used in large span cable erection. Fit with the national energy saving and environmental protection requirements.
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種低電阻中強(qiáng)度的合金圓鋁桿及其生產(chǎn)方法
本專利技術(shù)涉及一種合金圓鋁桿，尤其是一種低電阻中強(qiáng)度的合金圓鋁桿，還涉及其生產(chǎn)方法，屬于鋁合金電線電纜制造
技術(shù)介紹
目前我國推廣的新型節(jié)能導(dǎo)線主要包括高導(dǎo)電率節(jié)能硬鋁導(dǎo)線，鋁合金芯鋁絞線，中強(qiáng)度全鋁合金絞線這三類。高導(dǎo)電率節(jié)能硬鋁導(dǎo)線和鋁合金芯鋁絞線與鋁截面相同的普通鋼芯鋁絞線相比，鋁線導(dǎo)電率的提高，可使導(dǎo)線整體直流電阻值降低，電能損耗減少，但其抗拉強(qiáng)度較低，電纜弧垂較大。中強(qiáng)度全鋁合金絞線全部采用中強(qiáng)度鋁合金材料，與等總截面的普通鋼芯鋁絞線相比，由于鋁合金材料替代鋼芯，相當(dāng)于增大了導(dǎo)電截面，降低整體直流電阻值，提高了導(dǎo)電能力，由于其強(qiáng)度高，重量輕，并有較好的導(dǎo)電性能等優(yōu)點(diǎn)，在西方經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)國家已廣泛使用。隨著我國電力行業(yè)的快速發(fā)展，結(jié)合西部地形復(fù)雜、大跨越工程多，開發(fā)比普通鋼芯鋁絞線強(qiáng)度高、載流量大的替代性產(chǎn)品，有廣泛的推廣價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了實(shí)現(xiàn)上述的目標(biāo)，本專利技術(shù)分析硅、鐵、銅、硼、稀土等元素對鋁導(dǎo)體導(dǎo)電性、抗拉強(qiáng)度的影響，對各元素進(jìn)行合理配比，較好地改善了鋁合金的鑄造組織，使鋁桿的導(dǎo)電性、抗拉強(qiáng)度達(dá)到最佳組合狀態(tài)，進(jìn)一步提供一種低電阻中強(qiáng)度合金圓鋁桿，具體方案如下：一種低電阻中強(qiáng)度的合金圓鋁桿，所述的合金圓鋁桿包括Si、Fe、Cu、Zn、B、Ti和RE，所述各種成分按重量比為：Si：0.03-0.10%、Fe：0.20-0.70%、Cu：0.10-0.28%、Zn：0.015-0.06%、B：0.005-0.020%、Ti：0.001-0.02%、RE：0.05-0.2%，余量為AL和不可避免的雜質(zhì)。鐵元素加入可提高合金的強(qiáng)度，同時(shí)對電阻率的影響較小；銅元素加入可形成CuAl2，起固溶強(qiáng)化作用提高合金的強(qiáng)度，但同時(shí)會升高電阻率；硼元素的加入可去除鋁液中的釩，減小釩元素對電阻率的影響；本鋁合金桿是連鑄連軋而成，若鑄坯晶粒過大，軋制過程中發(fā)生的晶格畸變嚴(yán)重，提高產(chǎn)品的電阻率，而鈦元素的加入可明顯細(xì)化晶粒，從而降低電阻率；稀土元素的加入有助于鋁液中氫氣的減少，降低產(chǎn)品電阻率，通過合金元素的合理調(diào)配和雜質(zhì)元素的控制，可使本鋁合金桿抗拉強(qiáng)度得到提高的同時(shí)，電阻率只有小幅上升。本專利技術(shù)涉及的一種低電阻中強(qiáng)度的合金圓鋁桿生產(chǎn)方法，包括熔煉工藝、澆鑄工藝和軋制工藝，其中熔煉工藝步驟如下：（1）、熔爐中加入99.50%以上的鋁液，鋁液溫度控制在780-800℃；（2）、首先用75%的銅劑加入鋁熔體形成CuAl2強(qiáng)化相，其次加入75%鐵劑，然后加入鋁硼合金去除鋁液中的有害元素釩，最后加入稀土合金，再利用電磁攪拌時(shí)間30-40分鐘；確定化學(xué)成分中各元素含量符合要求；（3）、配制好的鋁溶體后，用氮?dú)鈱⒎勰┚珶拕┐等肴垠w中精煉處理，精煉劑用量為0.6-0.8kg/t，通入氮?dú)鈮毫?.1-0.2MPa，時(shí)間20-30分鐘，精煉溫度730-760℃，從而獲得純潔度較高的鋁溶體；精煉劑為由KCl、NaCl、冰晶石、組成的粉狀溶劑；(4)、成分合格、溫度合格的鋁溶體進(jìn)行靜置，靜置時(shí)間25-35分鐘。進(jìn)一步地，所述澆鑄工藝的澆鑄溫度為700-710℃，鑄機(jī)冷卻水壓力0.2-0.25MPa，溫度25-35℃，澆鑄速度4-5噸/小時(shí)，以1.0米/分鐘的速度在線添加鋁鈦硼絲（AlTi5B）細(xì)化晶粒，得到等軸晶鑄坯。進(jìn)一步地，軋制工藝的乳液壓力0.15-0.25MPa，溫度50-60℃；淬火水溫度20-25℃，壓力0.4-0.6MPa，按以上軋制工藝通過4臺兩輥軋機(jī)，10臺Y型軋機(jī)軋制成直徑9.5mm，且再結(jié)晶組織及CuAl2強(qiáng)化相均勻的鋁合金桿。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)如下：本專利技術(shù)解決了傳統(tǒng)高導(dǎo)電率節(jié)能硬鋁導(dǎo)線和鋁合金芯鋁絞線在實(shí)際應(yīng)用中的不足，在大幅度提高電纜抗拉強(qiáng)度，使其抗拉強(qiáng)度已達(dá)到6101、6201合金牌號標(biāo)準(zhǔn)，而電阻小幅度上升，只有6101、6201合金牌號的82%。其具有載流量大，拉力大，拉力單重比大等優(yōu)點(diǎn)，可加大檔距，減少桿塔數(shù)目，或降低桿塔高度，降低工程造價(jià)，還能較好地改善了鑄造組織，使抗拉強(qiáng)度可達(dá)170MPa以上，電阻率小于29.00nΩ?m，較大程度降低了電纜安裝成本。使用本鋁合金電纜，與鋼絲鋁絞線相比，相同截面積的電纜，載流量得到較大的提高，電纜的弧垂增加不明顯，可廣泛應(yīng)用于大跨度電纜架設(shè)，與國家節(jié)能環(huán)保的要求相契合。具體實(shí)施方式下面對本實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是對本專利技術(shù)一部分實(shí)例，而不是全部的實(shí)例。基于本專利技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。實(shí)施例1本實(shí)施例的低電阻中強(qiáng)度合金圓鋁桿包含有Si、Fe、Cu、Zn、B、Ti和RE，所述各種成分按重量配比（%）如下：Si：0.04、Fe：0.41、Cu：0.21、Zn：0.05、B：0.015、Ti：0.011和RE：0.06，余量為AL和不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例的低電阻中強(qiáng)度的合金圓鋁桿生產(chǎn)方法，包括熔煉工藝、澆鑄工藝和軋制工藝，其中熔煉工藝步驟如下：（1）、熔爐中加入99.55%以上的鋁液，鋁液溫度控制在786℃；（2）、首先用75%的銅劑加入鋁熔體形成CuAl2強(qiáng)化相，其次加入75%鐵劑，然后加入鋁硼合金去除鋁液中的有害元素釩，最后加入稀土合金，再利用電磁攪拌時(shí)間33分鐘；確定化學(xué)成分中各元素含量符合要求；（3）、配制好的鋁溶體后，用氮?dú)鈱⒎勰┚珶拕┐等肴垠w中精煉處理，精煉劑用量為0.62g/t，通入氮?dú)鈮毫?.15MPa，時(shí)間24分鐘，精煉溫度742℃，從而獲得純潔度較高的鋁溶體；精煉劑為由KCl、NaCl、冰晶石組成的粉狀溶劑；（4）、成分合格、溫度合格的鋁溶體進(jìn)行靜置，靜置時(shí)間32分鐘。所述澆鑄工藝的澆鑄溫度為700-707℃，鑄機(jī)冷卻水壓力0.2-0.25MPa，溫度25-27℃，澆鑄速度4.4噸/小時(shí)，以1.0米/分鐘的速度在線添加鋁鈦硼絲（AlTi5B）細(xì)化晶粒，得到等軸晶鑄坯。軋制工藝的乳液壓力0.19MPa，溫度50-58℃；淬火水溫度24℃，壓力0.48MPa，按以上軋制工藝通過4臺兩輥軋機(jī)，10臺Y型軋機(jī)軋制成直徑9.5mm，且再結(jié)晶組織及CuAl2強(qiáng)化相均勻的鋁合金桿。實(shí)施例2本實(shí)施例的低電阻中強(qiáng)度合金圓鋁桿包含有Si、Fe、Cu、Zn、B、Ti和RE，所述各種成分按重量配比（%）如下：Si：0.05、Fe：0.28、Cu：0.27、Zn：0.04、B：0.022、Ti：0.007和RE：0.08，余量為AL和不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例的低電阻中強(qiáng)度的合金圓鋁桿生產(chǎn)方法，包括熔煉工藝、澆鑄工藝和軋制工藝，其中熔煉工藝步驟如下：（1）、熔爐中加入99.57%以上的鋁液，鋁液溫度控制在791℃；（2）、首先用75%的銅劑加入鋁熔體形成CuAl2強(qiáng)化相，其次加入75%鐵劑，然后加入鋁硼合金去除鋁液中的有害元素釩，最后加入稀土合金，再利用電磁攪拌時(shí)間36分鐘；確定化學(xué)成分中各元素含量符合要求；（3）、配制好的鋁溶體后，用氮?dú)鈱⒎勰┚珶拕┐等肴垠w中精煉處理，精煉劑用量為0.64g/t，通入氮?dú)鈮毫?.15MPa，時(shí)間27分鐘，精煉溫度749℃，從而獲得純潔度較高的鋁溶體；精煉劑為由KCl、本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種低電阻中強(qiáng)度的合金圓鋁桿，其特征在于：所述的合金圓鋁桿包括Si、?Fe、?Cu、Zn、B、Ti和RE，所述各種成分按重量比為：Si：0.03?0.10%、Fe：0.20?0.70%、Cu：0.10?0.28%、Zn：0.015?0.06%、B：0.005?0.020%、Ti：0.001?0.02%、RE：0.05?0.2%，余量為AL和不可避免的雜質(zhì)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種低電阻中強(qiáng)度的合金圓鋁桿，其特征在于：所述的合金圓鋁桿包括Si、Fe、Cu、Zn、B、Ti和RE，所述各種成分按重量比為：Si：0.03-0.10%、Fe：0.20-0.70%、Cu：0.10-0.28%、Zn：0.015-0.06%、B：0.005-0.020%、Ti：0.001-0.02%、RE：0.05-0.2%，余量為AL和不可避免的雜質(zhì)。2.一種低電阻中強(qiáng)度的合金圓鋁桿生產(chǎn)方法，其特征在于：包括熔煉、澆鑄和軋制，其中熔煉的步驟如下：（1）、熔爐中加入99.50%以上的鋁液，鋁液溫度控制在780-800℃；（2）、首先用75%的銅劑加入鋁熔體形成CuAl2強(qiáng)化相，其次加入75%鐵劑，然后加入鋁硼合金，最后加入稀土合金，再利用電磁攪拌時(shí)間30-40分鐘；確定化學(xué)成分中各元素含量符合要求；（3）、配制好的鋁溶體后，用氮?dú)鈱⒎勰┚珶拕┐等肴垠w中精煉處理...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李全，陳德斌，木群花，田光輝，王孟金，羅建華，李順祥，楊亞偉，李明，陳金花，姬鳳武，
申請(專利權(quán))人：云南鋁業(yè)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：云南,53
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