一种超耐热高导电铝合金导线及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115976371A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211647472.7C22B9/00(2006.01)(22)申请日2022.12.21C22B9/10(2006.01)C22B9/05(2006.01)(71)申请人广东领胜新材料科技有限公司C22F1/04(2006.01)地址528000广东省佛山市禅城区工农路C22F1/043(2006.01)22号五层自编573C22F1/00(2006.01)申请人广东省科学院新材料研究所B22D11/00(2006.01)(72)发明人牛艳萍甘春雷王振王顺成B21B1/46(2006.01)钟芳华(74)专利代理机构广州艾维专利商标代理事务所(普通合伙)44739专利代理师何灿(51)Int.Cl.C22C21/00(2006.01)C22C21/04(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图1页(54)发明名称一种超耐热高导电铝合金导线及其制备方法(57)摘要一种超耐热高导电铝合金导线及其制备方法，铝合金导线由以下质量百分比的成分组成：Zr0.15‑0.2%，Cu0.05‑0.1%，RE0.08‑0.12%，Si0.1‑0.15%，Fe≤0.2%，余量为Al和不可避免的杂质，RE是以La、Ce为主的混合稀土。制备方法依次包括熔化铝锭、配制铝合金液、炉内喷吹精炼、炉外除气过滤、铝合金液连铸、连铸坯感应加热、连轧成铝合金圆杆、拉拔成铝合金导线。本发明通过添加混合稀土促进耐热相Al3Zr粒子的析出和稳定化，细化富Fe相并弥散分布在晶界上，提高铝合金导线的耐热性，铝合金导线的导电率≥61%IACS，抗拉强度≥220MPa，280℃加热1小时后的强度保持率≥95%，最高允许连续工作温度为210℃，满足城市增容扩容改造和大容量输变电工程建设对超耐热铝合金导线的需求。CN115976371ACN115976371A权利要求书1/2页1.一种超耐热高导电铝合金导线，其特征在于，该铝合金导线由以下质量百分比的成分组成：Zr0.15‑0.2%，Cu0.05‑0.1%，RE0.08‑0.12%，Si0.1‑0.15%，Fe≤0.2%，余量为Al和不可避免的杂质，单个杂质≤0.05%，杂质总量≤0.15%。2.根据权利要求1所述的超耐热高导电铝合金导线，其特征在于，所述RE是以La、Ce为主的混合稀土，并由以下质量百分比的成分组成：La49.81%，Ce46.73%，Nd1.06%，Yb0.81%，Pr0.63%，Sm0.39%，Gd0.31%，Er0.26%。3.一种超耐热高导电铝合金导线的制备方法，该方法用于制备如权利要求1‑2所述的超耐热高导电铝合金导线，其特征在于，依次包括以下步骤：（1）按铝合金导线的成分组成和质量百分比，选用纯度≥99.7%的铝锭、铝硅合金、铝铜合金和以La、Ce为主的混合稀土RE为原材料进行配料；（2）将铝锭在蓄热式燃气熔铝炉内于740‑760℃加热熔化，然后将铝液转移到保温炉内；（3）将铝硅合金、铝铜合金和以La、Ce为主的混合稀土RE加入到保温炉内加热熔化成铝合金液；（4）用惰性气体和精炼剂对保温炉内的铝合金液喷吹精炼进行第一次除气除杂处理；（5）用惰性气体和精炼剂对保温炉内的铝合金液喷吹精炼进行第二次除气除杂处理；（6）将炉内铝合金液流过设置在流槽上的双转子除气箱进行炉外在线除气处理；（7）将铝合金液流过设置在流槽上的双过滤板过滤箱进行炉外在线过滤处理；（8）在铝合金液温度为700‑710℃、连铸机结晶轮转动线速度为14～16米/分钟条件下将铝合金液流入连铸机连铸成铝合金连铸坯；（9）将铝合金连铸坯穿过中频感应加热器加热至460‑470℃；（10）将铝合金连铸坯送入连轧机连轧成直径9.5毫米的铝合金圆杆，并将铝合金圆杆穿水冷却至室温；（11）将铝合金圆杆拉拔成直径1‑3毫米铝合金导线，得到所述超耐热高导电铝合金导线。4.根据权利要求3所述超耐热高导电铝合金导线的制备方法，其特征在于，所述保温炉为带永磁搅拌装置的倾动式保温炉，且步骤（3）中开启永磁搅拌装置采用正转1分钟后接着反转1分钟的循环模式对铝合金液搅拌15‑25分钟。5.根据权利要求3所述超耐热高导电铝合金导线的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）和步骤（5）中惰性气体均为纯度≥99.99%的氩气，精炼剂的用量分别占铝合金液重量的0.1‑0.15%，喷吹精炼时间分别为15‑20分钟，精炼时保温炉内铝合金液的温度分别为710‑730℃，精炼后均进行扒渣，然后将铝合金液分别静置20‑30分钟。6.根据权利要求3所述超耐热高导电铝合金导线的制备方法，其特征在于，所述精炼剂由以下质量百