【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铝材，具体涉及到一种抗疲劳铝合金线及其制备方法。
技术介绍
1、在输电线路中，微风振动是导致线路损伤的主要原因。尤其在开阔的平原地区，架空输电导线易受到方向恒定且风速稳定(0.5～10m/s)的微风影响，在输电导线的背风侧产生上下交替的卡门漩涡，引起交变应力作用于输电导线上，使导线产生垂直振动，线股在交变应力的作用下，接触表面会发生小幅相对滑动位移，接触面的摩擦滑动，造成线股表面出现磨损，反复的切向位移使得线股疲劳强度下降，促使线股疲劳裂纹的产生和扩展，最终导致线股的疲劳断裂。并且其高频小振幅的特点，不像线路舞动的破坏那样明显，具有一定的隐蔽性，有时很难从输电导线外表发现，而是从导线的内层开始，给输电线路的安全运行带来一定的潜在危险。
2、在制备过程中加入细化剂可以在合金中起到细化晶粒的作用，使晶粒尺寸减小，细小的晶粒可以提高材料的强度和韧性，减少晶界的位错滑移，从而提高材料的抗疲劳性能，同时，通过调整制备过程中的工艺参数，可以改变材料的晶粒尺寸、晶界结构和析出相形貌，从而影响材料的抗疲劳特性。例如，通过控制挤压和拉拔的变形温度、变形速度和变形比例等参数，可以实现材料的晶粒细化和晶界强化，提高材料的抗疲劳性能。此外，合适的热处理工艺也可以进一步改善材料的晶界结构和力学性能。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
3、因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种抗疲劳铝合金线。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：其成分按质量百分比包括：mg：0.27～0.45％，si：0.27～0.5％，fe：0.1～0.15％，y：0.1～0.3％，la：0.01～0.05％，b：0.001～0.05％，余量为al；
5、其成分中，还包括不可避免的其它杂质元素，不可避免的杂质元素中每种元素的含量均≤0.005％，不可避免的其它杂质元素的总量≤0.02％。
6、作为本专利技术所述抗疲劳铝合金线的一种优选方案，其中：所述抗疲劳铝合金线抗拉强度≥325mpa、导电率≥52.5％iacs、抗疲劳次数≥3000万次。
7、本专利技术的另一目的是，提供一种抗疲劳铝合金线的制备方法。
8、作为本专利技术所述抗疲劳铝合金线的制备方法一种优选方案，其中：包括，
9、将99.7％铝锭、铝硅合金、铝铁合金加热熔化，并加入镁锭充分搅拌均匀；
10、对铝液进行充分搅拌和精炼，随后静置处理；
11、对熔体进行在线精炼后加入细化剂，之后对其进行连铸连轧，得到直径为9.5mm的铝合金杆材，对杆材进行拉拔加工，得到直径为5～6mm线坯；
12、对合金线坯进行退火处理和二次拉拔后进行固溶处理和时效处理，获得直径为2.0～4.0mm成品线材。
13、作为本专利技术所述抗疲劳铝合金线的制备方法一种优选方案，其中：所述炉内精炼过程为以高纯氮气和颗粒精炼剂对炉内熔体进行精炼，时间为10～15分钟。
14、作为本专利技术所述抗疲劳铝合金线的制备方法一种优选方案，其中：对对铝液进行充分搅拌和精炼后，将表面浮渣彻底扒净，调整温度至720±10℃静置处理30～40分钟。
15、作为本专利技术所述抗疲劳铝合金线的制备方法一种优选方案，其中：所述在线精炼包括在线除气和电磁净化除杂两个部分，在线除气采用旋转喷吹除气箱，以高纯氮气为除气介质，喷嘴转速为400～500r/min。
16、作为本专利技术所述抗疲劳铝合金线的制备方法一种优选方案，其中：所述细化剂为铝钛硼杆，细化剂相较于熔体的添加量为0.05～0.15％。
17、作为本专利技术所述抗疲劳铝合金线的制备方法一种优选方案，其中：所述连铸连轧过程中铸坯截面积为2400mm2，铸造温度710±10℃、铸造速度8～12m/min、冷却水温度15～40℃、冷却水压0.35～0.5mpa；
18、入轧温度控制在500～530℃。
19、作为本专利技术所述抗疲劳铝合金线的制备方法一种优选方案，其中：所述退火处理过程中加热温度为400～450℃，保温时间为2～3h。
20、作为本专利技术所述抗疲劳铝合金线的制备方法一种优选方案，其中：所述固溶处理的加热温度为450～500℃，保温2～3h后淬火形成过饱和固溶体，对过饱和固溶体时效处理时温度为150～180℃，保温时间为5～10h。
21、本专利技术有益效果：
22、本专利技术通过控制挤压和拉拔的变形温度、变形速度和变形比例等参数，可以实现材料的晶粒细化和晶界强化，提高材料的抗疲劳性能，同时采用合适的热处理工艺对材料的晶界结构和力学性能进行改善，制成的铝合金线抗疲劳特性相比于行业内现有顶尖水平提升了20～50％，是目前国内唯一通过极限运行张力条件下3000万次疲劳考核验证的产品。
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1.一种抗疲劳铝合金线，其特征在于：其成分按质量百分比包括，Mg：0.27～0.45％，Si：0.27～0.5％，Fe：0.1～0.15％，Y：0.1～0.3％，La：0.01～0.05％，B：0.001～0.05％，余量为Al。
2.如权利要求1所述的抗疲劳铝合金线，其特征在于：所述抗疲劳铝合金线抗拉强度≥325MPa、导电率≥52.5％IACS、抗疲劳次数≥3000万次。
3.一种如权利要求1或2所述的抗疲劳铝合金线的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的抗疲劳铝合金线的制备方法，其特征在于：所述炉内精炼过程为以高纯氮气和颗粒精炼剂对炉内熔体进行精炼，时间为10～15min。
5.如权利要求4所述的抗疲劳铝合金线的制备方法，其特征在于：所述对铝液进行充分搅拌和精炼后，将表面浮渣彻底扒净，调整温度至720±10℃静置处理30～40分钟。
6.如权利要求3所述的抗疲劳铝合金线的制备方法，其特征在于：所述在线精炼包括在线除气和电磁净化除杂两个部分，其中，在线除气采用旋转喷吹除气箱，以高纯氮气为除气介质
7.如权利要求3所述的抗疲劳铝合金线的制备方法，其特征在于：所述细化剂为铝钛硼杆，细化剂相较于熔体的添加量为0.05～0.15％。
8.如权利要求3所述的抗疲劳铝合金线的制备方法，其特征在于：所述连铸连轧过程中铸坯截面积为2400mm2，铸造温度710±10℃、铸造速度8～12m/min、冷却水温度15～40℃、冷却水压0.35～0.5MPa；入轧温度控制在500～530℃。
9.如权利要求3所述的抗疲劳铝合金线的制备方法，其特征在于：所述退火处理过程中加热温度为400～450℃，保温时间为2～3h。
10.如权利要求3所述的抗疲劳铝合金线的制备方法，其特征在于：所述固溶处理的加热温度为450～500℃，保温2～3h后淬火形成过饱和固溶体，对过饱和固溶体时效处理时温度为150～180℃，保温时间为5～10h。
...【技术特征摘要】
1.一种抗疲劳铝合金线，其特征在于：其成分按质量百分比包括，mg：0.27～0.45％，si：0.27～0.5％，fe：0.1～0.15％，y：0.1～0.3％，la：0.01～0.05％，b：0.001～0.05％，余量为al。
2.如权利要求1所述的抗疲劳铝合金线，其特征在于：所述抗疲劳铝合金线抗拉强度≥325mpa、导电率≥52.5％iacs、抗疲劳次数≥3000万次。
3.一种如权利要求1或2所述的抗疲劳铝合金线的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的抗疲劳铝合金线的制备方法，其特征在于：所述炉内精炼过程为以高纯氮气和颗粒精炼剂对炉内熔体进行精炼，时间为10～15min。
5.如权利要求4所述的抗疲劳铝合金线的制备方法，其特征在于：所述对铝液进行充分搅拌和精炼后，将表面浮渣彻底扒净，调整温度至720±10℃静置处理30～40分钟。
6.如权利要求3所述的抗疲劳铝合金线的制备方法，其特征在于：所述在线...
【专利技术属性】
技术研发人员：边美华，朱登杰，彭家宁，龚博，张兴森，李昊，李君华，黄增浩，卢展强，刘桂蝉，覃宋林，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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