本發(fā)明涉及一種合金圓鋁桿，尤其是一種低電阻中強度的合金圓鋁桿，還涉及其生產(chǎn)方法，屬于鋁合金電線電纜制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前我國推廣的新型節(jié)能導(dǎo)線主要包括高導(dǎo)電率節(jié)能硬鋁導(dǎo)線，鋁合金芯鋁絞線，中強度全鋁合金絞線這三類。高導(dǎo)電率節(jié)能硬鋁導(dǎo)線和鋁合金芯鋁絞線與鋁截面相同的普通鋼芯鋁絞線相比，鋁線導(dǎo)電率的提高，可使導(dǎo)線整體直流電阻值降低，電能損耗減少，但其抗拉強度較低，電纜弧垂較大。中強度全鋁合金絞線全部采用中強度鋁合金材料，與等總截面的普通鋼芯鋁絞線相比，由于鋁合金材料替代鋼芯，相當于增大了導(dǎo)電截面，降低整體直流電阻值，提高了導(dǎo)電能力，由于其強度高，重量輕，并有較好的導(dǎo)電性能等優(yōu)點，在西方經(jīng)濟較發(fā)達國家已廣泛使用。
隨著我國電力行業(yè)的快速發(fā)展，結(jié)合西部地形復(fù)雜、大跨越工程多，開發(fā)比普通鋼芯鋁絞線強度高、載流量大的替代性產(chǎn)品，有廣泛的推廣價值。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了實現(xiàn)上述的目標，本發(fā)明分析硅、鐵、銅、硼、稀土等元素對鋁導(dǎo)體導(dǎo)電性、抗拉強度的影響，對各元素進行合理配比，較好地改善了鋁合金的鑄造組織，使鋁桿的導(dǎo)電性、抗拉強度達到最佳組合狀態(tài)，進一步提供一種低電阻中強度合金圓鋁桿，具體方案如下：
一種低電阻中強度的合金圓鋁桿，所述的合金圓鋁桿包括si、fe、cu、zn、b、ti和re，所述各種成分按重量比為：si：0.03-0.10%、fe：0.20-0.70%、cu：0.10-0.28%、zn：0.015-0.06%、b：0.005-0.020%、ti：0.001-0.02%、re：0.05-0.2%，余量為al和不可避免的雜質(zhì)。
鐵元素加入可提高合金的強度，同時對電阻率的影響較小；銅元素加入可形成cual2，起固溶強化作用提高合金的強度，但同時會升高電阻率；硼元素的加入可去除鋁液中的釩，減小釩元素對電阻率的影響；本鋁合金桿是連鑄連軋而成，若鑄坯晶粒過大，軋制過程中發(fā)生的晶格畸變嚴重，提高產(chǎn)品的電阻率，而鈦元素的加入可明顯細化晶粒，從而降低電阻率；稀土元素的加入有助于鋁液中氫氣的減少，降低產(chǎn)品電阻率，通過合金元素的合理調(diào)配和雜質(zhì)元素的控制，可使本鋁合金桿抗拉強度得到提高的同時，電阻率只有小幅上升。
本發(fā)明涉及的一種低電阻中強度的合金圓鋁桿生產(chǎn)方法，包括熔煉工藝、澆鑄工藝和軋制工藝，其中熔煉工藝步驟如下：
（1）、熔爐中加入99.50%以上的鋁液，鋁液溫度控制在780-800℃；
（2）、首先用75%的銅劑加入鋁熔體形成cual2強化相，其次加入75%鐵劑，然后加入鋁硼合金去除鋁液中的有害元素釩，最后加入稀土合金，再利用電磁攪拌時間30-40分鐘；確定化學(xué)成分中各元素含量符合要求；
（3）、配制好的鋁溶體后，用氮氣將粉末精煉劑吹入熔體中精煉處理，精煉劑用量為0.6-0.8kg/t，通入氮氣壓力為0.1-0.2mpa，時間20-30分鐘，精煉溫度730-760℃，從而獲得純潔度較高的鋁溶體；精煉劑為由kcl、nacl、冰晶石、組成的粉狀溶劑；
(4)、成分合格、溫度合格的鋁溶體進行靜置，靜置時間25-35分鐘。
進一步地，所述澆鑄工藝的澆鑄溫度為700-710℃，鑄機冷卻水壓力0.2-0.25mpa，溫度25-35℃，澆鑄速度4-5噸/小時，以1.0米/分鐘的速度在線添加鋁鈦硼絲（alti5b）細化晶粒，得到等軸晶鑄坯。
進一步地，軋制工藝的乳液壓力0.15-0.25mpa，溫度50-60℃；淬火水溫度20-25℃，壓力0.4-0.6mpa，按以上軋制工藝通過4臺兩輥軋機，10臺y型軋機軋制成直徑9.5mm，且再結(jié)晶組織及cual2強化相均勻的鋁合金桿。
本發(fā)明的優(yōu)點如下：
本發(fā)明解決了傳統(tǒng)高導(dǎo)電率節(jié)能硬鋁導(dǎo)線和鋁合金芯鋁絞線在實際應(yīng)用中的不足，在大幅度提高電纜抗拉強度，使其抗拉強度已達到6101、6201合金牌號標準，而電阻小幅度上升，只有6101、6201合金牌號的82%。其具有載流量大，拉力大，拉力單重比大等優(yōu)點，可加大檔距，減少桿塔數(shù)目，或降低桿塔高度，降低工程造價，還能較好地改善了鑄造組織，使抗拉強度可達170mpa以上，電阻率小于29.00nω?m，較大程度降低了電纜安裝成本。
使用本鋁合金電纜，與鋼絲鋁絞線相比，相同截面積的電纜，載流量得到較大的提高，電纜的弧垂增加不明顯，可廣泛應(yīng)用于大跨度電纜架設(shè)，與國家節(jié)能環(huán)保的要求相契合。
具體實施方式
下面對本實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是對本發(fā)明一部分實例，而不是全部的實例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
本實施例的低電阻中強度合金圓鋁桿包含有si、fe、cu、zn、b、ti和re，所述各種成分按重量配比（%）如下：si：0.04、fe：0.41、cu：0.21、zn：0.05、b：0.015、ti：0.011和re：0.06，余量為al和不可避免的雜質(zhì)。
本實施例的低電阻中強度的合金圓鋁桿生產(chǎn)方法，包括熔煉工藝、澆鑄工藝和軋制工藝，其中熔煉工藝步驟如下：
（1）、熔爐中加入99.55%以上的鋁液，鋁液溫度控制在786℃；
（2）、首先用75%的銅劑加入鋁熔體形成cual2強化相，其次加入75%鐵劑，然后加入鋁硼合金去除鋁液中的有害元素釩，最后加入稀土合金，再利用電磁攪拌時間33分鐘；確定化學(xué)成分中各元素含量符合要求；
（3）、配制好的鋁溶體后，用氮氣將粉末精煉劑吹入熔體中精煉處理，精煉劑用量為0.62g/t，通入氮氣壓力為0.15mpa，時間24分鐘，精煉溫度742℃，從而獲得純潔度較高的鋁溶體；精煉劑為由kcl、nacl、冰晶石組成的粉狀溶劑；
（4）、成分合格、溫度合格的鋁溶體進行靜置，靜置時間32分鐘。
所述澆鑄工藝的澆鑄溫度為700-707℃，鑄機冷卻水壓力0.2-0.25mpa，溫度25-27℃，澆鑄速度4.4噸/小時，以1.0米/分鐘的速度在線添加鋁鈦硼絲（alti5b）細化晶粒，得到等軸晶鑄坯。
軋制工藝的乳液壓力0.19mpa，溫度50-58℃；淬火水溫度24℃，壓力0.48mpa，按以上軋制工藝通過4臺兩輥軋機，10臺y型軋機軋制成直徑9.5mm，且再結(jié)晶組織及cual2強化相均勻的鋁合金桿。
實施例2
本實施例的低電阻中強度合金圓鋁桿包含有si、fe、cu、zn、b、ti和re，所述各種成分按重量配比（%）如下：si：0.05、fe：0.28、cu：0.27、zn：0.04、b：0.022、ti：0.007和re：0.08，余量為al和不可避免的雜質(zhì)。
本實施例的低電阻中強度的合金圓鋁桿生產(chǎn)方法，包括熔煉工藝、澆鑄工藝和軋制工藝，其中熔煉工藝步驟如下：
（1）、熔爐中加入99.57%以上的鋁液，鋁液溫度控制在791℃；
（2）、首先用75%的銅劑加入鋁熔體形成cual2強化相，其次加入75%鐵劑，然后加入鋁硼合金去除鋁液中的有害元素釩，最后加入稀土合金，再利用電磁攪拌時間36分鐘；確定化學(xué)成分中各元素含量符合要求；
（3）、配制好的鋁溶體后，用氮氣將粉末精煉劑吹入熔體中精煉處理，精煉劑用量為0.64g/t，通入氮氣壓力為0.15mpa，時間27分鐘，精煉溫度749℃，從而獲得純潔度較高的鋁溶體；精煉劑為由kcl、nacl、冰晶石組成的粉狀溶劑；
（4）、成分合格、溫度合格的鋁溶體進行靜置，靜置時間35分鐘。
所述澆鑄工藝的澆鑄溫度為700-707℃，鑄機冷卻水壓力0.2-0.25mpa，溫度26-27℃，澆鑄速度4.7噸/小時以1.0米/分鐘的速度在線添加鋁鈦硼絲（alti5b）細化晶粒，得到等軸晶鑄坯。
軋制工藝的乳液壓力0.19mpa，溫度53-57℃；淬火水溫度23℃，壓力0.46mpa，按以上軋制工藝通過4臺兩輥軋機，10臺y型軋機軋制成直徑9.5mm，且再結(jié)晶組織及cual2強化相均勻的鋁合金桿。
生產(chǎn)的低電阻中強度合金桿的物理性能如下：
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，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、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。