1.一種新型大載流耐熱鋁合金導線,其特征在于:由0.05-0.1wt%Se,0.02-0.3wt%Ru,0.02-0.3wt%Zr,0.02-0.1wt%Sc,0.02-0.1wt%Ni,0.05-0.1wt%Si,平衡余量為Al的元素成分組成;
在室溫下其維氏硬度不小于70HV,抗拉強度不小于200Mpa,伸長率不小于10%,20℃時導電率不小于58%IACS;
在230℃下連續加熱1小時后,本鋁合金導線的強度殘存率不低于85%。
2.根據權利要求1所屬的一種新型大載流耐熱鋁合金導線,其特征在于:在通電工作狀態下,本鋁合金導線穩定輸電的耐熱值不低于165℃;
由本鋁合金導線采用400/35結構絞制而成的產品的載流量不低于1700A。
3.制備權利要求1所述的一種新型大載流耐熱鋁合金導線的方法,其特征在于:按如下步驟進行:
步驟1:將工業用鋁與Al2(SeO3)3粉末、金屬Ru塊、Al-Zr中間合金、Al-Sc中間合金、Al-Si中間合金、金屬Ni粉,均勻混合后,裝入熔煉爐,加熱爐體使物料充分熔化并保溫,得到鋁合金熔體;隨后,將鋁合金熔體澆鑄成平板鑄錠;其中,每300Kg的工業用鋁添加:0.28-0.55kgAl2(SeO3)3粉末、0.06-0.9kg金屬Ru塊、1.2-18kgAl-Zr中間合金、3-15kgAl-Sc中間合金、0.06-0.3kg金屬Ni粉、0.75-1.5kgAl-Si中間合金;
步驟2:將步驟1所得平板鑄錠進行均勻化處理后自然冷卻,得到均勻化板材;
步驟3:將步驟2所得將均勻化板材,加熱到500-550℃,保溫30-35分鐘后,立即在二輥軋機進行三道次軋制,獲得10.0-15.0mm軋制板材;
步驟4:對步驟3所得軋制板材的表面進行攪拌摩擦加工處理,得到攪拌摩擦加工板材;
步驟5:將步驟4所得攪拌摩擦加工板材表面的摩擦加工區域切割下來,得到攪拌摩擦加工片;該攪拌摩擦加工片的厚度為3.0-3.5mm;
步驟6:將步驟5所得厚度為3.0-3.5mm的攪拌摩擦加工片,切割得到摩擦加工圓片;該摩擦加工圓片的直徑為150mm-160mm;
步驟7:獲取60塊以上由步驟6所得攪拌摩擦加工圓片,并清洗干凈,對齊后疊放成高度不小于180mm的圓柱體,得到片層柱錠;
步驟8:用夾具固定由步驟7所得片層柱錠,加熱到500-550℃后,保溫30-35分鐘,取出后去除夾具,將片層柱錠放入臥式擠壓機的擠壓筒內,擠壓后得到熱擠壓桿料;
步驟9:將步驟8所得熱擠壓桿料,在室溫下進行拉拔,得到冷拉拔線材;
步驟10:將步驟9所得冷拉拔線材放入低溫時效爐內,在100-250℃條件下保溫2-6小時,取出后置于空氣中自然冷卻,得到成品。
4.根據權利要求3所述的一種新型大載流耐熱鋁合金導線制備方法,其特征在于具體步驟為:
步驟1:將300Kg工業用鋁、0.28-0.55kgAl2(SeO3)3粉末、0.060-0.900kg金屬Ru塊、1.200-18.000kgAl-Zr中間合金、3.000-15.000kgAl-Sc中間合金、0.060-0.300kg金屬Ni粉、0.750-1.500kgAl-Si中間合金均勻混合后,裝入熔煉爐爐膛,加熱爐體使物料充分熔化,并將鋁合金熔體加熱到700-750℃,保溫1-1.5小時后,停止加熱,得到鋁合金熔體;隨后,將所有鋁合金熔體澆鑄成平板鑄錠;平板鑄錠的數量不少于20塊,厚度Z方向為35mm-40mm,長度X方向為500-510mm,寬度Y方向為250-260mm;
步驟2:將步驟1所得平板鑄錠放入加熱爐,在500-600℃溫度下,進行均勻化保溫處理2-4小時,取出后放置于室溫中自然冷卻,再利用銑床加工成厚度Z方向為30-35mm,長度X方向為500mm,寬度Y方向為250mm的塊體,得到均勻化板材;
步驟3:將步驟2所得將均勻化板材放入加熱爐,在500-550℃溫度下保溫2-3小時后取出,軋制成軋制板材;軋制是在二輥軋機上進行的:沿著均勻化板材的寬度Y方向,分三道次軋制而成,獲得的軋制板材的厚度Z方向為12-15mm,長度X方向不小于500mm,寬度Y方向不小于500mm;
步驟4:利用攪拌摩擦焊接設備,對步驟3所得軋制板材的表面進行攪拌摩擦加工處理,得到攪拌摩擦加工板材;攪拌加工區域大于400mm*400mm;
步驟5:將步驟4所得攪拌摩擦加工板材表面處切割,得到厚度為3-3.5mm的攪拌摩擦加工片;
步驟6:從步驟5所得攪拌摩擦加工片的摩擦加工區域中,切割出直徑為150mm-160mm的圓片,得到摩擦加工圓片;
步驟7:將60塊以上由步驟6所得摩擦加工圓片清洗干凈并烘干,對齊后疊放成高度不小于180mm的圓柱體,得到片層柱錠;
步驟8:用夾具固定由步驟7所得片層柱錠放入加熱爐,加熱到500-550℃后,保溫30-35分鐘,取出后去除夾具,立即放入臥式擠壓機的擠壓筒內,經擠壓后得到直徑16.0mm的熱擠壓桿料;
步驟9:將步驟8所得熱擠壓桿料,在室溫下進行拉拔,得到冷拉拔線材;
步驟10:將步驟9所得冷拉拔線材放入低溫時效爐內,在100-250℃條件下保溫2-6小時,取出后置于空氣中自然冷卻,得到成品。
5.根據權利要求3所述的一種新型大載流耐熱鋁合金導線制備方法,其特征在于:在步驟1中,工業用鋁的純度為99.7%;Al-Si中間合金的成分為20wt%Si和80wt%Al;Al-Sc中間合金的成分為2wt%Sc和98wt%Al);Al-Zr中間合金的成分為5wt%Zr和95wt%Al。
6.根據權利要求3或4所述的一種新型大載流耐熱鋁合金導線制備方法,其特征在于:在步驟1中,平板鑄錠的初始厚度為35-40mm;在步驟3中,軋制方向為沿著均勻化板材的寬度Y方向,進行三道次軋制的厚度變化依次為30.0~35mm→20.0mm→17mm→12~15mm。
7.根據權利要求3或4所述的一種新型大載流耐熱鋁合金導線制備方法,其特征在于:在步驟4中,采用軸肩寬度為15~20mm,攪拌頭高度為4.0~5.0mm的攪拌頭;攪拌頭壓入深度4.2-5.2mm,X軸行進速度為5-10mm/分鐘,轉速500轉/分鐘,進行多道次攪拌摩擦加工;選擇X,Y軸零點位置后,開始沿X軸方向進行第一道次攪拌摩擦加工,每道次攪拌摩擦加工均采用固定Y軸數值,沿X軸方向進行攪拌摩擦加工的方式,沿X軸行進速度為5-10mm/分鐘,X軸行進距離400-410mm;第1道次X軸行進完成后,攪拌頭升起,回到X值設置為0.0mm,Y值設置為15.0mm的位置,攪拌頭重新壓入板材,沿X軸方向進行第2道次攪拌摩擦加工,攪拌頭沿X方向行進400-410mm后,攪拌頭再次升起,回到X值設置為0,Y值設置為30.0mm的位置,重新壓入板材,進行第三道次攪拌摩擦加工;依次往返,直至完成27道次攪拌摩擦加工后,攪拌頭升起,并回到X值設置為0,Y值設置為0的位置,取下板材,放置于室溫下自然冷卻,得到攪拌摩擦加工區域尺寸不小于400mm*400mm攪拌摩擦加工板材。
8.根據權利要求4所述的一種新型大載流耐熱鋁合金導線制備方法,其特征在于:在步驟8中,臥式擠壓機的最大輸出載荷不小于1800噸。
9.根據權利要求4所述的一種新型大載流耐熱鋁合金導線制備方法,其特征在于:在步驟8中,通過臥式擠壓機獲得的熱擠壓桿料的直徑為16.0mm;
在步驟9中,利用連續拉拔機經過6道次,在室溫下經過多道次拉拔制備成直徑為4.0-5.0mm的線材,其拉拔過程中的直徑變化為16mm→13mm→11mm→9mm→8mm→6mm→4.0~5.0mm。