高強(qiáng)耐熱全鋁合金導(dǎo)線需要研究的主要研究內(nèi)容

高強(qiáng)耐熱全鋁合金導(dǎo)線的生產(chǎn)工藝路線主要有以下幾個步驟:合金化、鑄造、軋制、固溶處理、拉線、人工時效、絞制。

1. 合金化。嚴(yán)格控制合金元素的含量，使強(qiáng)度、耐熱性和電導(dǎo)率搭配是十分重要的。 Mg、Si是鋁合金中的強(qiáng)化元素，使Mg、Si元素在合金中形成穩(wěn)定的強(qiáng)化相結(jié)構(gòu)，將Mg/Si比值控制在1.73以下有助于提高合金的強(qiáng)度。添加Zr、Ti、V有助于提高鋁材的耐熱性能和抗蠕變能力，但會影響合金的電導(dǎo)率，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整添加量，以使合金在提高耐熱性的同時減小電導(dǎo)率的損失。
   稀土金屬(主要是La、Ce)具有極高的化學(xué)活性，加入鋁熔體中具有除H、改變雜質(zhì)形態(tài)和分布的作用，利于鑄造和提高合金桿錠的塑性，可提高鋁合金導(dǎo)線的電導(dǎo)率和伸長率，還具有一定的合金強(qiáng)化作用，并使合金導(dǎo)電性、塑性、強(qiáng)度、耐蝕性和光亮度等性能獲得改善，延長導(dǎo)線的使用壽命。
   
   B是降低電阻率的有效元素，為減小其他合金元素對電導(dǎo)率的不利影響，可適當(dāng)在鋁合金中添加一定量的B。
    
2. 鑄造。鋁合金在熔煉中吸氣能力很強(qiáng)，A1、Mg等合金元素易與O、N等元素化合生成夾雜物，會在鑄錠中形成疏松、氣孔、夾渣等冶金缺陷。夾雜物的含量高，造成鑄造過程中鑄坯的裂紋傾向增大，H、O等含量高也是影響鑄坯裂紋傾向的主要因素，Na含量高會造成"鈉脆"現(xiàn)象。因此.在熔煉過程中應(yīng)進(jìn)行除H除Na、降低夾雜物的含量、控制夾雜物的顆粒尺寸、消除大顆粒夾雜物的影響。
   
   爐內(nèi)凈化處理主要采用N2(或Ar2)和精煉劑，需對凈化時間、熔體溫度進(jìn)行控制。爐外凈化主要是釆用玻璃絲過濾布和泡沫陶瓷板過濾。
   
   需嚴(yán)格控制熔體的澆鑄溫度。鑄造速度、冷卻方式直接影響鑄錠的表面質(zhì)量和內(nèi)部組織，澆鑄時需合理調(diào)整，以消除鑄造常見缺陷(如開裂、縮孔、冷隔等），獲得均勻的組織。
    
3. 軋制與拉線。Al-Mg-Si合金屬于可熱處理強(qiáng)化型合金，軋制過程中應(yīng)對溫度和冷卻條件進(jìn)行控制，使Mg2Si有良好的彌散和析出性，使合金桿材具有良好的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能。在拉線過程中，線材溫度過高會導(dǎo)致線材部分熱處理，導(dǎo)致線材組織不均，而影響其綜合性能。
4. 熱處理強(qiáng)化工藝。軋制前對鑄錠進(jìn)行均勻化處理(主要控制溫度、時間)可提高鑄錠的電導(dǎo)率、組織均勻性。對線材進(jìn)行人工時效處理，有助于固溶的Zr以Al3Zr形式彌散析出，提高合金耐熱性，減小其對電導(dǎo)率的影響，而且有利于組織的穩(wěn)定性及終產(chǎn)品性能的提高和穩(wěn)定。