本發(fā)明涉及合金導(dǎo)線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁合金導(dǎo)線的制備方法。

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，需要對傳統(tǒng)的銅芯導(dǎo)線進(jìn)行改進(jìn)或者替換?，F(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、強度高、塑性好等優(yōu)點,同時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,,對鋁合金輸導(dǎo)線的各項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度、延伸率、耐高溫性、耐腐蝕性等優(yōu)點。因此急需開發(fā)一種新型高性能的合金輸導(dǎo)線。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種鋁合金導(dǎo)線的制備方法，該種鋁合金導(dǎo)線制備簡單方便，力學(xué)性能及理化性能表現(xiàn)優(yōu)異，具有良好的導(dǎo)電性和抗拉強度，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，適宜推廣應(yīng)用。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種鋁合金導(dǎo)線的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)將金屬原料單質(zhì)按照熔點從高到低的順序依次加入至高頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，待所有的原料熔化后，在合金熔液表面覆蓋一層覆蓋劑，保溫40-50min；

所述金屬原料單質(zhì)包括以下按重量份數(shù)計的成分：al100-120份、si1.6-3.2份、cu1.3-2.7份、mn0.4-1.2份、mg2.0-3.0份、zn3.2-4.8份、ca2.1-3.5份、ni0.6-1.2份和sn0.2-0.6份；

(2)利用氬氣或者氮氣將精煉劑噴入合金熔液中精煉處理25-35min；

(3)將精煉后的合金熔液連鑄連軋成8-12cm的鋁合金棒材，之后對鋁合金棒材進(jìn)行均勻化退火處理；

(4)最后將退火后的鋁合金棒材經(jīng)拉絲機拉制成直徑為1-5mm的鋁合金單線，并輸送至熱處理爐中進(jìn)行時效處理即可。

進(jìn)一步地，在步驟(1)中，所述高頻感應(yīng)爐的最高熔煉溫度為1510-1560℃。

進(jìn)一步地，在步驟(1)中，所述高頻感應(yīng)爐的升溫速率為20-30℃/min。

進(jìn)一步地，所述金屬原料單質(zhì)包括以下按重量份數(shù)計的成分：al105-115份、si2.0-2.8份、cu1.7-2.3份、mn0.6-1.0份、mg2.4-2.6份、zn3.8-4.2份、ca2.7-2.9份、ni0.8-1.0份和sn0.3-0.5份。

更進(jìn)一步地，所述金屬原料單質(zhì)包括以下按重量份數(shù)計的成分：al110份、si2.4份、cu2.0份、mn0.8份、mg2.5份、zn4.0份、ca2.8份、ni0.9份和sn0.4份。

進(jìn)一步地，在步驟(2)中，所述精煉劑為nacl、kcl和na3alf6組成的混合物；且該精煉劑用量為所述合金熔液重量的0.2-0.4％。

進(jìn)一步地，在步驟(3)中，所述均勻化退火處理的溫度為480-520℃，時間為40-50min。

進(jìn)一步地，在步驟(4)中，所述時效處理是先以4-8℃/min速率升溫至240-280℃，保溫35-45min，再以3-6℃/min速率升溫至380-420℃，保溫1-2h，之后以6-10℃/min速率降溫至160-200℃，保溫40-60min，最后空冷至室溫。

本發(fā)明具有如下的有益效果：本發(fā)明通過對鋁合金導(dǎo)線的化學(xué)組份含量及制備工藝及參數(shù)的改進(jìn)使得成品鋁合金導(dǎo)線性能增強，改善了拉制過程中應(yīng)力作用對導(dǎo)體組織結(jié)構(gòu)的不利影響，使其導(dǎo)電率達(dá)到63.8％iacs以上、抗拉強度和延伸率分別達(dá)到192mpa和15％以上；

(1)本發(fā)明在實施中將鋁合金導(dǎo)線中si的含量控制在2.4％左右，增強了成品鋁合金導(dǎo)線的抗氧化性和耐高熱性能，而過多會對鋁合金的導(dǎo)電性能造成影響；

(2)本發(fā)明在實施中將鋁合金導(dǎo)線中mg的含量控制在2.5％左右，提高了成品鋁合金導(dǎo)線的力學(xué)強度(抗拉強度和屈服強度)，同時鎂能提高合金的耐腐蝕性能，鎂還能夠與適量硅元素形成硅鎂化合物，進(jìn)一步增加鋁合金的強度，鎂的過多加入會影響鋁合金的導(dǎo)電率。

具體實施方式

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

實施例1

一種鋁合金導(dǎo)線的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)先以20℃/min的速率對高頻感應(yīng)爐進(jìn)行升溫，將金屬原料單質(zhì)按照熔點從高到低的順序依次加入至高頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，最高熔煉溫度控制在1510℃，待所有的原料熔化后，在合金熔液表面覆蓋一層覆蓋劑，保溫40min；

所述金屬原料單質(zhì)包括以下成分：al100kg、si1.6kg、cu1.3kg、mn0.4kg、mg2.0kg、zn3.2kg、ca2.1kg、ni0.6kg和sn0.2kg；

(2)借助噴射機和氬氣將精煉劑噴入合金熔液中精煉處理25min；該精煉劑為nacl、kcl和na3alf6組成的混合物，且三者之間的質(zhì)量比為1:1:1；且該精煉劑用量為所述合金熔液重量的0.2％；

(3)將精煉后的合金熔液連鑄連軋成8cm的鋁合金棒材，之后對鋁合金棒材均勻化退火處理40min，均勻化退火處理的溫度控制在480℃；

(4)最后將退火后的鋁合金棒材經(jīng)拉絲機拉制成直徑為1mm的鋁合金單線，并輸送至熱處理爐中，進(jìn)行如下的熱時效處理：先以4℃/min速率升溫至240℃，保溫35min，再以3℃/min速率升溫至380℃，保溫1h，之后以6℃/min速率降溫至160℃，保溫40min，最后空冷至室溫即完成鋁合金導(dǎo)線的制備。

實施例2

一種鋁合金導(dǎo)線的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)先以22℃/min的速率對高頻感應(yīng)爐進(jìn)行升溫，將金屬原料單質(zhì)按照熔點從高到低的順序依次加入至高頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，最高熔煉溫度控制在1520℃，待所有的原料熔化后，在合金熔液表面覆蓋一層覆蓋劑，保溫42min；

所述金屬原料單質(zhì)包括以下成分：al105kg、si2.0kg、cu1.7kg、mn0.6kg、mg2.4kg、zn3.8-4.2kg、ca2.7kg、ni0.8kg和sn0.3kg；

(2)借助噴射機和氮氣將精煉劑噴入合金熔液中精煉處理28min；該精煉劑為nacl、kcl和na3alf6組成的混合物，且三者之間的質(zhì)量比為1:1:2；且該精煉劑用量為所述合金熔液重量的0.3％；

(3)將精煉后的合金熔液連鑄連軋成9cm的鋁合金棒材，之后對鋁合金棒材均勻化退火處理42min，均勻化退火處理的溫度控制在490℃；

(4)最后將退火后的鋁合金棒材經(jīng)拉絲機拉制成直徑為2mm的鋁合金單線，并輸送至熱處理爐中，進(jìn)行如下的熱時效處理：先以5℃/min速率升溫至250℃，保溫38min，再以4℃/min速率升溫至390℃，保溫1.2h，之后以7℃/min速率降溫至170℃，保溫45min，最后空冷至室溫即完成鋁合金導(dǎo)線的制備。

實施例3

一種鋁合金導(dǎo)線的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)先以25℃/min的速率對高頻感應(yīng)爐進(jìn)行升溫，將金屬原料單質(zhì)按照熔點從高到低的順序依次加入至高頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，最高熔煉溫度控制在1530℃，待所有的原料熔化后，在合金熔液表面覆蓋一層覆蓋劑，保溫45min；

所述金屬原料單質(zhì)包括以下成分：al110kg、si2.4kg、cu2.0kg、mn0.8kg、mg2.5kg、zn4.0kg、ca2.8kg、ni0.9kg和sn0.4kg；

(2)借助噴射機和氮氣將精煉劑噴入合金熔液中精煉處理30min；該精煉劑為nacl、kcl和na3alf6組成的混合物，且三者之間的質(zhì)量比為2:2:1；且該精煉劑用量為所述合金熔液重量的0.3％；

(3)將精煉后的合金熔液連鑄連軋成10cm的鋁合金棒材，之后對鋁合金棒材均勻化退火處理45min，均勻化退火處理的溫度控制在500℃；

(4)最后將退火后的鋁合金棒材經(jīng)拉絲機拉制成直徑為3mm的鋁合金單線，并輸送至熱處理爐中，進(jìn)行如下的熱時效處理：先以6℃/min速率升溫至260℃，保溫40min，再以5℃/min速率升溫至400℃，保溫1.5h，之后以8℃/min速率降溫至180℃，保溫50min，最后空冷至室溫即完成鋁合金導(dǎo)線的制備。

實施例4

一種鋁合金導(dǎo)線的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)先以28℃/min的速率對高頻感應(yīng)爐進(jìn)行升溫，將金屬原料單質(zhì)按照熔點從高到低的順序依次加入至高頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，最高熔煉溫度控制在1550℃，待所有的原料熔化后，在合金熔液表面覆蓋一層覆蓋劑，保溫48min；

所述金屬原料單質(zhì)包括以下成分：al115kg、si2.8kg、cu2.3kg、mn1.0kg、mg2.6kg、zn4.2kg、ca2.9kg、ni1.0kg和sn0.5kg；

(2)借助噴射機和氬氣將精煉劑噴入合金熔液中精煉處理32min；該精煉劑為nacl、kcl和na3alf6組成的混合物，且三者之間的質(zhì)量比為1:2:1；且該精煉劑用量為所述合金熔液重量的0.3％；

(3)將精煉后的合金熔液連鑄連軋成11cm的鋁合金棒材，之后對鋁合金棒材均勻化退火處理48min，均勻化退火處理的溫度控制在510℃；

(4)最后將退火后的鋁合金棒材經(jīng)拉絲機拉制成直徑為4mm的鋁合金單線，并輸送至熱處理爐中，進(jìn)行如下的熱時效處理：先以7℃/min速率升溫至270℃，保溫42min，再以5℃/min速率升溫至410℃，保溫1.8h，之后以9℃/min速率降溫至190℃，保溫55min，最后空冷至室溫即完成鋁合金導(dǎo)線的制備。

實施例5

一種鋁合金導(dǎo)線的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)先以30℃/min的速率對高頻感應(yīng)爐進(jìn)行升溫，將金屬原料單質(zhì)按照熔點從高到低的順序依次加入至高頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，最高熔煉溫度控制在1560℃，待所有的原料熔化后，在合金熔液表面覆蓋一層覆蓋劑，保溫50min；

所述金屬原料單質(zhì)包括以下成分：al120kg、si3.2kg、cu2.7kg、mn1.2kg、mg3.0kg、zn4.8kg、ca3.5kg、ni1.2kg和sn0.6kg；

(2)借助噴射機和氮氣將精煉劑噴入合金熔液中精煉處理35min；該精煉劑為nacl、kcl和na3alf6組成的混合物，且三者之間的質(zhì)量比為2:1:1；且該精煉劑用量為所述合金熔液重量的0.4％；

(3)將精煉后的合金熔液連鑄連軋成12cm的鋁合金棒材，之后對鋁合金棒材均勻化退火處理50min，均勻化退火處理的溫度控制在520℃；

(4)最后將退火后的鋁合金棒材經(jīng)拉絲機拉制成直徑為5mm的鋁合金單線，并輸送至熱處理爐中，進(jìn)行如下的熱時效處理：先以8℃/min速率升溫至280℃，保溫45min，再以6℃/min速率升溫至420℃，保溫2h，之后以10℃/min速率降溫至200℃，保溫60min，最后空冷至室溫即完成鋁合金導(dǎo)線的制備。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(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)。