本發明涉及架空輸電線路生產技術領域,具體涉及一種具有Zr元素的耐熱鋁合金導線的生產方法。
背景技術:
隨著我國國民經濟的快速發展,電力工業作為國民經濟的保障也在大力發展之中,我國地域廣闊,西部電力資源豐富,西電東送需要建設遠距離、大跨度、大容量的新輸電線路,且由于目前我國架空輸電線路中大部分使用傳統的鋼芯鋁絞線,但是鋼芯鋁絞線存在耐熱性能不良的問題,很多線路需要增容改造,如何提高架空輸電線路使用的導線耐熱性成為行業內重點研究的課題。
技術實現要素:
本發明提供了一種具有Zr元素的耐熱鋁合金導線的生產方法,以解決現有架空輸電線路存在的耐熱性能不良的問題。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種具有Zr元素的耐熱鋁合金導線的生產方法,通過在鋁液中加入鋯、鐵、鎂、硅、釔、硼和鈦元素形成鋁合金原液,其中含鋁質量含量不小于99.5%,鋁合金原液經均勻化處理、軋制、拉制、人工時效處理和絞制得到成品,具體工藝步驟如下:
(一)澆注工藝,鋁液中加入鋯、鐵、鎂、硅、釔、硼和鈦元素,其中含鋁質量含量不小于99.5%,鋁液從流槽經過,進行過濾除去雜物;
(二)均勻化處理,金屬Zr從鋁液中充分析出,并以ZrAl3彌散質點均勻分布在晶粒內部,可同時獲得較高的電導率、較好的強度和耐熱性;
(三)軋制,按金屬變形溫度分為熱軋和冷軋,通過軋制使金屬的形狀、尺寸和性能發生改變;
(四)拉制,軋制鋁合金線材經過模具,使其截面積減小,長度增加的拉伸過程;
(五)人工時效處理,通過時效析出適量的第二相,蠕變裂紋擴展抗力明顯增加,時效還可以提高鋁合金的強度和導電率;
(六)絞制,將多根耐熱鋁合金單線與鋼芯通過盤式或籠式絞線機制成鋼芯耐熱鋁合金導線。
上述鋁合金原液中金屬鋯的質量含量應不大于0.03%。
上述鋁合金原液中金屬釔的質量含量應不大于0.03%。
上述鋁合金原液中硅和鐵元素添加質量含量之和應不大于1.0%。
本發明在鋁液中加入的Zr元素可提高鋁合金再結晶溫度、抗蠕變性能、細化晶粒、提高力學性能,但會降低導電率。Fe、Mg、Si等元素可提高合金強度,Y、B元素可提高導電率。Ti可細化晶粒提高耐熱性。
本發明工藝制備的鋁合金導線,由于Zr的添加提高了其耐熱性,允許導線有更高的工作溫度,提高了傳輸容量,高溫下較高的強度保證了較小的弧垂。具有較好的耐蝕性能。
具體實施方式
一種具有Zr元素的耐熱鋁合金導線的生產方法,通過在鋁液中加入鋯、鐵、鎂、硅、釔、硼和鈦元素形成鋁合金原液,其中含鋁質量含量不小于99.5%,鋁合金原液中金屬鋯的質量含量應不大于0.03%,金屬釔的質量含量應不大于0.03%,硅和鐵元素添加質量含量之和應不大于1.0%,經均勻化處理、軋制、拉制、人工時效處理和絞制得到成品,具體工藝步驟如下:
(一)澆注工藝,鋁液中加入鋯、鐵、鎂、硅、釔、硼和鈦元素,其中含鋁質量含量不小于99.5%,鋁液從流槽經過,進行過濾除去雜物;
(二)均勻化處理,金屬Zr從鋁液中充分析出,并以ZrAl3彌散質點均勻分布在晶粒內部,可同時獲得較高的電導率、較好的強度和耐熱性;
(三)軋制,按金屬變形溫度分為熱軋和冷軋,通過軋制使金屬的形狀、尺寸和性能發生改變;
(四)拉制,軋制鋁合金線材經過模具,使其截面積減小,長度增加的拉伸過程;
(五)人工時效處理,通過時效析出適量的第二相,蠕變裂紋擴展抗力明顯增加,時效還可以提高鋁合金的強度和導電率;
(六)絞制,將多根耐熱鋁合金單線與鋼芯通過盤式或籠式絞線機制成鋼芯耐熱鋁合金導線。
本發明在鋁液中加入的Zr元素可提高鋁合金再結晶溫度、抗蠕變性能、細化晶粒、提高力學性能,但會降低導電率。Fe、Mg、Si等元素可提高合金強度,Y、B元素可提高導電率。Ti可細化晶粒提高耐熱性。