本發(fā)明涉及合金線材制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鋁合金線材及其制備方法。
背景技術(shù)：
在近年來的移動體的輕質(zhì)化進(jìn)程中，使用比銅或銅合金更輕的鋁或鋁合金作為電氣配線體的導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展迅猛。
眾所周知，鋁的比重為銅的約1/3，而鋁的導(dǎo)電率為銅的約2/3(以純銅為100％iacs的基準(zhǔn)時，純鋁為約66％iacs)。因此，為了使純鋁導(dǎo)體線材中流過與純銅導(dǎo)體線材相同的電流，純鋁導(dǎo)體線材的截面積需要為純銅導(dǎo)體線材的約1.5倍，即便如此，在重量方面鋁僅為銅的約一半，這就是鋁的優(yōu)勢。而純鋁的強(qiáng)度、抗疲勞性能、韌性等均較銅低，因此純鋁不能單獨做為導(dǎo)線使用，特別是在要求導(dǎo)線的截面較小的領(lǐng)域內(nèi)?，F(xiàn)有技術(shù)中，使用鋁合金來制造導(dǎo)線已經(jīng)非常普遍，甚至在人們尋常生活的周邊就能發(fā)現(xiàn)有鋁合金制品及導(dǎo)線的存在，這主要是因為摻和了其他元素的鋁合金材料具有密度低、強(qiáng)度高、塑性好、優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性等特性，一些鋁合金材料的強(qiáng)度甚至接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼，如今，工業(yè)上鋁合金已廣泛使用，其使用量僅次于鋼。而摻和的鋁合金元素普遍包括有鐵、鎂、硅、錳、鉻、鈦、鎳、銅等等。
鋁合金線材作為導(dǎo)線線材的一種，具有優(yōu)越的導(dǎo)電性、耐腐蝕性、重量輕及良好的導(dǎo)熱性、優(yōu)越的強(qiáng)度與耐疲勞的性能，得到當(dāng)前社會的普遍的廣泛應(yīng)用。例如室外的傳輸電線，基本上都是采用鋁合金線材傳輸電能的，因此研發(fā)出一種鋁合金線材，使其具有更高的強(qiáng)度，優(yōu)良的導(dǎo)電性能，耐高溫耐磨以及壽命高的特質(zhì)尤為重要，而這種不斷完善的鋁合金線材對能源消耗具有重大意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋁合金線材及其制備方法，該鋁合金線材強(qiáng)度高、導(dǎo)電性優(yōu)良、抗腐蝕性強(qiáng)。
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：
一種鋁合金線材，由以下重量百分?jǐn)?shù)的成分組成：硅0.26-0.30%、銅0.21-0.25%、鐵0.14-0.18%、鋰0.08-0.14%、鈉0.05-0.07%、鎳0.033-0.041%、釔0.028-0.032%、銦0.015-0.019%、錫0.015-0.017%、鎢0.009-0.011%，剩余量為鋁和不可避免的雜質(zhì)。
進(jìn)一步地，所述鋁合金線材由以下重量百分?jǐn)?shù)的成分組成：硅0.28%、銅0.23%、鐵0.16%、鋰0.011%、鈉0.06%、鎳0.037%、釔0.03%、銦0.017%、錫0.016%、鎢0.01%，剩余量為鋁和不可避免的雜質(zhì)，且所述雜質(zhì)所含重量百分?jǐn)?shù)≤0.03%。
本發(fā)明的一種鋁合金線材的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：
（1）按上述比例取原料成分，輸送至干燥的熔煉爐中熔煉處理；
（2）充分?jǐn)嚢柚寥矍?，靜置后進(jìn)行扒渣，得鋁合金溶液；
（3）對所述鋁合金溶液進(jìn)行鑄造制成φ105-125mm棒材；
（4）鑄造后對鋁合金棒材進(jìn)行均勻化退火處理；
（5）均勻化處理后對所述鋁合金棒材進(jìn)行拉拔工序，拉拔溫度設(shè)定為250℃；
（6）將制得的線材毛料在溫度為320-420℃條件下保溫1-2小時，再以≤25℃/h的降溫速度冷卻至230℃以下，然后出爐空冷至室溫；
（7）最后通過清洗、剪切、矯直、檢驗以及包裝，便制得本發(fā)明的鋁合金線材成品。
優(yōu)選地，所述熔煉爐的熔煉溫度為700-740℃，熔煉時間為3-4小時。
優(yōu)選地，所述靜置時間為1-2小時。
優(yōu)選地，所述鑄造溫度640-680℃、鑄造速度為115-125mm/min、冷卻水溫度為15-25℃、冷卻水強(qiáng)度為0.11-0.13mpa。
優(yōu)選地，所述均勻化退火處理的溫度設(shè)定為350-450℃，保溫時間為2-3小時。
優(yōu)選地，通過所述拉拔方式鋁合金棒材拉制成鋁合金絲，且最終拉拔出的合金絲規(guī)格為φ1-3mm。
本發(fā)明的鋁合金線材與現(xiàn)有的鋁合金線材相比，具有更高強(qiáng)度和更優(yōu)良導(dǎo)電性能，經(jīng)科研部長期實驗測得其抗拉強(qiáng)度達(dá)到279mpa，導(dǎo)電率可達(dá)到63.1％iacs，其耐熱久性能可在240℃狀態(tài)下正常工作2年以上，且抗腐蝕性能強(qiáng)、成本低、重量輕、生產(chǎn)簡便，適宜室外電力傳輸。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實施例１
一、線材成分
一種鋁合金線材，由以下重量百分?jǐn)?shù)的成分組成：硅0.26%、銅0.21%、鐵0.14%、鋰0.08%、鈉0.05%、鎳0.033%、釔0.028%、銦0.015%、錫0.015%、鎢0.009%，剩余量為鋁和不可避免的雜質(zhì)，且所述雜質(zhì)所含重量百分?jǐn)?shù)≤0.03%。
二、制備方法
本發(fā)明的鋁合金線材的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：
（1）按上述比例取原料成分，輸送至干燥的熔煉爐中熔煉處理，其中，熔煉爐的熔煉溫度為700℃，熔煉時間為4小時；
（2）充分?jǐn)嚢柚寥矍?，靜置1小時后進(jìn)行扒渣，得鋁合金溶液；
（3）對所述鋁合金溶液進(jìn)行鑄造制成φ105mm棒材，其中，鑄造溫度640℃、鑄造速度為115mm/min、冷卻水溫度為15℃、冷卻水強(qiáng)度為0.11mpa；
（4）鑄造后對鋁合金棒材進(jìn)行均勻化退火處理，其中，均勻化退火處理的溫度設(shè)定為350℃，保溫時間為3小時；
（5）均勻化處理后對所述鋁合金棒材進(jìn)行拉拔工序，拉拔溫度設(shè)定為250℃，拉拔出的合金絲規(guī)格為φ1mm；
（6）將制得的線材毛料在溫度為320℃條件下保溫3小時，再以≤25℃/h的降溫速度冷卻至230℃以下，然后出爐空冷至室溫；
（7）最后通過清洗、剪切、矯直、檢驗以及包裝，便制得本發(fā)明的鋁合金線材成品。
三、性能檢測：抗拉強(qiáng)度達(dá)到263mpa，導(dǎo)電率可達(dá)到60.2％iacs，其耐熱久性能可在240℃狀態(tài)下正常工作2年以上。
實施例2
一、線材成分
一種鋁合金線材，由以下重量百分?jǐn)?shù)的成分組成：硅0.28%、銅0.24%、鐵0.16%、鋰0.11%、鈉0.06%、鎳0.037%、釔0.03%、銦0.017%、錫0.016%、鎢0.01%，剩余量為鋁和不可避免的雜質(zhì)，且所述雜質(zhì)所含重量百分?jǐn)?shù)≤0.03%。
二、制備方法
本發(fā)明的鋁合金線材的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：
（1）按上述比例取原料成分，輸送至干燥的熔煉爐中熔煉處理，其中，熔煉爐的熔煉溫度為720℃，熔煉時間為3.5小時；
（2）充分?jǐn)嚢柚寥矍澹o置1.5小時后進(jìn)行扒渣，得鋁合金溶液；
（3）對所述鋁合金溶液進(jìn)行鑄造制成φ115mm棒材，其中，鑄造溫度660℃、鑄造速度為120mm/min、冷卻水溫度為20℃、冷卻水強(qiáng)度為0.12mpa；
（4）鑄造后對鋁合金棒材進(jìn)行均勻化退火處理，其中，均勻化退火處理的溫度設(shè)定為400℃，保溫時間為2.5小時；
（5）均勻化處理后對所述鋁合金棒材進(jìn)行拉拔工序，拉拔溫度設(shè)定為250℃，拉拔出的合金絲規(guī)格為φ2mm；
（6）將制得的線材毛料在溫度為370℃條件下保溫2.5小時，再以≤25℃/h的降溫速度冷卻至230℃以下，然后出爐空冷至室溫；
（7）最后通過清洗、剪切、矯直、檢驗以及包裝，便制得本發(fā)明的鋁合金線材成品。
三、性能檢測：抗拉強(qiáng)度達(dá)到279mpa，導(dǎo)電率可達(dá)到63.1％iacs，其耐熱久性能可在240℃狀態(tài)下正常工作2年以上。
實施例3
一：線材成分
一種鋁合金線材，由以下重量百分?jǐn)?shù)的成分組成：硅0.30%、銅0.25%、鐵0.18%、鋰0.14%、鈉0.07%、鎳0.041%、釔0.032%、銦0.019%、錫0.017%、鎢0.011%，剩余量為鋁和不可避免的雜質(zhì)，且所述雜質(zhì)所含重量百分?jǐn)?shù)≤0.03%。
二：制備方法
本發(fā)明的鋁合金線材的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：
（1）按上述比例取原料成分，輸送至干燥的熔煉爐中熔煉處理，其中，熔煉爐的熔煉溫度為740℃，熔煉時間為3小時；
（2）充分?jǐn)嚢柚寥矍澹o置2小時后進(jìn)行扒渣，得鋁合金溶液；
（3）對所述鋁合金溶液進(jìn)行鑄造制成φ125mm棒材，其中，鑄造溫度680℃、鑄造速度為125mm/min、冷卻水溫度為25℃、冷卻水強(qiáng)度為0.13mpa；
（4）鑄造后對鋁合金棒材進(jìn)行均勻化退火處理，其中，均勻化退火處理的溫度設(shè)定為450℃，保溫時間為2小時；
（5）均勻化處理后對所述鋁合金棒材進(jìn)行拉拔工序，拉拔溫度設(shè)定為250℃，拉拔出的合金絲規(guī)格為φ3mm；
（6）將制得的線材毛料在溫度為420℃條件下保溫2小時，再以≤25℃/h的降溫速度冷卻至230℃以下，然后出爐空冷至室溫；
（7）最后通過清洗、剪切、矯直、檢驗以及包裝，便制得本發(fā)明的鋁合金線材成品。
三、性能檢測：抗拉強(qiáng)度達(dá)到270mpa，導(dǎo)電率可達(dá)到61.8％iacs，其耐熱久性能可在240℃狀態(tài)下正常工作2年以上。
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)。