本發(fā)明屬于合金導(dǎo)線制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及了一種高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，電力工業(yè)的建設(shè)呈現(xiàn)突飛猛進的趨勢，在建的大跨越輸電線路已向高壓化、大容量化、遠(yuǎn)距離化方面發(fā)展和延伸，僅使用傳統(tǒng)的導(dǎo)線已經(jīng)不能滿足西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略部署及大跨越輸電線路的需求。
在電力行業(yè)中，導(dǎo)線的傳輸對電力行業(yè)有著非常大的影響。導(dǎo)線的材質(zhì)和構(gòu)造決定了導(dǎo)線的電阻大小和電導(dǎo)率。較大的電阻和較低的電導(dǎo)率限制了導(dǎo)線在電力行業(yè)的應(yīng)用，電阻過大，在電力傳輸中會有較大的損耗，一定程度上浪費了能源。
另外，在實際生產(chǎn)中，鋁合金導(dǎo)線的耐腐蝕性、抗拉強度與導(dǎo)電率是一對矛盾體，想在提高鋁導(dǎo)線的抗拉強度且保證合格導(dǎo)電率的前提下，獲得較優(yōu)的耐腐蝕性能，勢必對添加的合金種類及含量有更高的要求。因此如何獲得力學(xué)性能、耐腐蝕性能及導(dǎo)電性能的較優(yōu)匹配是該領(lǐng)域研究的主要內(nèi)容。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線及其制備方法。該高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線通過添加稀土元素釓，協(xié)調(diào)其他合金元素的性能，使本合金導(dǎo)線在具有較高的導(dǎo)電率的前提下，極大程度的優(yōu)化了合金導(dǎo)線的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，能夠滿足大跨越輸電線路的需求。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
一種高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線，按質(zhì)量百分比計含有如下元素：0.05%～0.50%Gd、0.5%～1.5%Ag、0.005%～0.010%B、0.03%～0.05%Mo、0.02%～0.05%Si、0.1%～0.2%Ru，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。
進一步優(yōu)選本發(fā)明的技術(shù)方案：所述高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線按質(zhì)量百分比計含有如下：0.20%～0.50%Gd、1.0%～1.5%Ag、0.005%～0.010%B、0.03%～0.04%Mo、0.02%～0.04%Si、0.1%～0.2%Ru，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。
進一步優(yōu)選本發(fā)明的技術(shù)方案：所述高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線按質(zhì)量百分比計含有如下：0.30%Gd、1.5%Ag、0.008%B、0.04%Mo、0.03%Si、0.15%Ru，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。
一種制備上述高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線的方法，包括以下步驟：
步驟一，按照各元素在合金導(dǎo)線成品中的質(zhì)量百分比，分別稱取各元素的單質(zhì)或者化合物；
步驟二，將99.7%工業(yè)純鋁錠放入中頻感應(yīng)電爐中熔化后，先加入元素Gd、Ag、B，保溫攪拌，攪拌均勻后，再加入元素Mo、Si、Ru，保溫攪拌、除雜質(zhì)，精煉、除氣、除渣，靜置30分鐘以上，溫度控制在750℃～800℃之間；期間對爐內(nèi)成分進行分析和調(diào)整；
步驟三，用連鑄機連續(xù)澆鑄，連續(xù)澆鑄成鋁合金鑄錠；由擠壓機在420℃～450℃熱擠壓制成鋁合金桿，在400℃進行60分鐘退火處理，然后在拉線機上，經(jīng)過7～9道次的拉制，制備成相應(yīng)規(guī)格的高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線。
本發(fā)明的優(yōu)點：
1.本發(fā)明的合金導(dǎo)線經(jīng)測定，其電阻率為0.0025Ω·mm2/m～0.0035Ω·mm2/m，可以廣泛的用于電力傳輸中，有效降低電力資源的損耗。
2.本發(fā)明的合金導(dǎo)線通過添加并控制導(dǎo)電率優(yōu)良的Ag、Mo等金屬元素的含量，提高了合金導(dǎo)線的導(dǎo)電率；添加并控制力學(xué)性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的B、Ru、Si等元素的含量，提高合金導(dǎo)線的理化性能；通過添加稀土元素Gd協(xié)調(diào)各個合金元素的性能，很好的改善優(yōu)化合金導(dǎo)線的金相組織結(jié)構(gòu)，使得本發(fā)明的合金導(dǎo)線同時具備優(yōu)良的導(dǎo)電性能、力學(xué)性能和耐腐蝕性能。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步說明，但是本發(fā)明的保護范圍不僅僅局限于以下實施例的具體記載。
實施例1：
一種高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線，按質(zhì)量百分比計含有如下元素：0.05%Gd、0.5%Ag、0.005%B、0.03%Mo、0.02%Si、0.1%Ru，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。
制備本實施例的高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線的方法，包括以下步驟：
步驟一，按照各元素在合金導(dǎo)線成品中的質(zhì)量百分比，分別稱取各元素的單質(zhì)或者化合物；
步驟二，將99.7%工業(yè)純鋁錠放入中頻感應(yīng)電爐中熔化后，先加入元素Gd、Ag、B，保溫攪拌，攪拌均勻后，再加入元素Mo、Si、Ru，保溫攪拌、除雜質(zhì)，精煉、除氣、除渣，靜置30分鐘以上，溫度控制在750℃；期間對爐內(nèi)成分進行分析和調(diào)整；
步驟三，用連鑄機連續(xù)澆鑄，連續(xù)澆鑄成鋁合金鑄錠；由擠壓機在420℃熱擠壓制成鋁合金桿，在400℃進行60分鐘退火處理，然后在拉線機上，經(jīng)過7道次的拉制，制備成相應(yīng)規(guī)格的高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線。
實施例2：
一種高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線，按質(zhì)量百分比計含有如下元素：0.50%Gd、1.5%Ag、0.010%B、0.05%Mo、0.05%Si、0.2%Ru，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。
制備本實施例的高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線的方法，包括以下步驟：
步驟一，按照各元素在合金導(dǎo)線成品中的質(zhì)量百分比，分別稱取各元素的單質(zhì)或者化合物；
步驟二，將99.7%工業(yè)純鋁錠放入中頻感應(yīng)電爐中熔化后，先加入元素Gd、Ag、B，保溫攪拌，攪拌均勻后，再加入元素Mo、Si、Ru，保溫攪拌、除雜質(zhì)，精煉、除氣、除渣，靜置30分鐘以上，溫度控制在800℃之間；期間對爐內(nèi)成分進行分析和調(diào)整；
步驟三，用連鑄機連續(xù)澆鑄，連續(xù)澆鑄成鋁合金鑄錠；由擠壓機在450℃熱擠壓制成鋁合金桿，在400℃進行60分鐘退火處理，然后在拉線機上，經(jīng)過9道次的拉制，制備成相應(yīng)規(guī)格的高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線。
實施例3：
一種高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線，按質(zhì)量百分比計含有如下元素：0.30%Gd、1.5%Ag、0.008%B、0.04%Mo、0.03%Si、0.15%Ru，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。
制備本實施例的高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線的方法，包括以下步驟：
步驟一，按照各元素在合金導(dǎo)線成品中的質(zhì)量百分比，分別稱取各元素的單質(zhì)或者化合物；
步驟二，將99.7%工業(yè)純鋁錠放入中頻感應(yīng)電爐中熔化后，先加入元素Gd、Ag、B，保溫攪拌，攪拌均勻后，再加入元素Mo、Si、Ru，保溫攪拌、除雜質(zhì)，精煉、除氣、除渣，靜置30分鐘以上，溫度控制在770℃之間；期間對爐內(nèi)成分進行分析和調(diào)整；
步驟三，用連鑄機連續(xù)澆鑄，連續(xù)澆鑄成鋁合金鑄錠；由擠壓機在440℃熱擠壓制成鋁合金桿，在400℃進行60分鐘退火處理，然后在拉線機上，經(jīng)過8道次的拉制，制備成相應(yīng)規(guī)格的高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線。
實施例4：
一種高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線，按質(zhì)量百分比計含有如下元素：0.20%Gd、1.0%Ag、0.005%B、0.03%Mo、0.02%Si、0.1%Ru，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。
制備本實施例的高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線的方法，包括以下步驟：
步驟一，按照各元素在合金導(dǎo)線成品中的質(zhì)量百分比，分別稱取各元素的單質(zhì)或者化合物；
步驟二，將99.7%工業(yè)純鋁錠放入中頻感應(yīng)電爐中熔化后，先加入元素Gd、Ag、B，保溫攪拌，攪拌均勻后，再加入元素Mo、Si、Ru，保溫攪拌、除雜質(zhì)，精煉、除氣、除渣，靜置30分鐘以上，溫度控制在750℃之間；期間對爐內(nèi)成分進行分析和調(diào)整；
步驟三，用連鑄機連續(xù)澆鑄，連續(xù)澆鑄成鋁合金鑄錠；由擠壓機在420℃熱擠壓制成鋁合金桿，在400℃進行60分鐘退火處理，然后在拉線機上，經(jīng)過7道次的拉制，制備成相應(yīng)規(guī)格的高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線。
實施例5：
一種高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線，按質(zhì)量百分比計含有如下元素：0.50%Gd、1.5%Ag、0.010%B、0.04%Mo、0.04%Si、0.2%Ru，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。
制備本實施例的高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線的方法，包括以下步驟：
步驟一，按照各元素在合金導(dǎo)線成品中的質(zhì)量百分比，分別稱取各元素的單質(zhì)或者化合物；
步驟二，將99.7%工業(yè)純鋁錠放入中頻感應(yīng)電爐中熔化后，先加入元素Gd、Ag、B，保溫攪拌，攪拌均勻后，再加入元素Mo、Si、Ru，保溫攪拌、除雜質(zhì)，精煉、除氣、除渣，靜置30分鐘以上，溫度控制在760℃之間；期間對爐內(nèi)成分進行分析和調(diào)整；
步驟三，用連鑄機連續(xù)澆鑄，連續(xù)澆鑄成鋁合金鑄錠；由擠壓機在430℃熱擠壓制成鋁合金桿，在400℃進行60分鐘退火處理，然后在拉線機上，經(jīng)過8道次的拉制，制備成相應(yīng)規(guī)格的高強度含釓元素鋁合金導(dǎo)線。