本发明涉及合金导线技术领域，具体涉及一种铝合金导线的制备方法。
背景技术：
目前为了降低电线电缆的成本，或者为了适用更多的使用环境，需要对传统的铜芯导线进行改进或者替换。现有技术中有用铝合金替代铜合金，这种铝合金具有密度小、强度高、塑性好等优点,同时又因其具有良好的导电性能、导热性及抗热性，可广泛应用于电工行业。
随着科学技术和社会经济的飞速发展,电气化铁路向高速、重载方向发展,,对铝合金输导线的各项性能提出了越来越高的要求，不仅要有优异的导电性能,还要具备良好的抗拉强度、延伸率、耐高温性、耐腐蚀性等优点。因此急需开发一种新型高性能的合金输导线。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种铝合金导线的制备方法，该种铝合金导线制备简单方便，力学性能及理化性能表现优异，具有良好的导电性和抗拉强度，应用领域广泛，适宜推广应用。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种铝合金导线的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)将金属原料单质按照熔点从高到低的顺序依次加入至高频感应炉中进行熔炼，待所有的原料熔化后，在合金熔液表面覆盖一层覆盖剂，保温40-50min；
所述金属原料单质包括以下按重量份数计的成分：al100-120份、si1.6-3.2份、cu1.3-2.7份、mn0.4-1.2份、mg2.0-3.0份、zn3.2-4.8份、ca2.1-3.5份、ni0.6-1.2份和sn0.2-0.6份；
(2)利用氩气或者氮气将精炼剂喷入合金熔液中精炼处理25-35min；
(3)将精炼后的合金熔液连铸连轧成8-12cm的铝合金棒材，之后对铝合金棒材进行均匀化退火处理；
(4)最后将退火后的铝合金棒材经拉丝机拉制成直径为1-5mm的铝合金单线，并输送至热处理炉中进行时效处理即可。
进一步地，在步骤(1)中，所述高频感应炉的最高熔炼温度为1510-1560℃。
进一步地，在步骤(1)中，所述高频感应炉的升温速率为20-30℃/min。
进一步地，所述金属原料单质包括以下按重量份数计的成分：al105-115份、si2.0-2.8份、cu1.7-2.3份、mn0.6-1.0份、mg2.4-2.6份、zn3.8-4.2份、ca2.7-2.9份、ni0.8-1.0份和sn0.3-0.5份。
更进一步地，所述金属原料单质包括以下按重量份数计的成分：al110份、si2.4份、cu2.0份、mn0.8份、mg2.5份、zn4.0份、ca2.8份、ni0.9份和sn0.4份。
进一步地，在步骤(2)中，所述精炼剂为nacl、kcl和na3alf6组成的混合物；且该精炼剂用量为所述合金熔液重量的0.2-0.4％。
进一步地，在步骤(3)中，所述均匀化退火处理的温度为480-520℃，时间为40-50min。
进一步地，在步骤(4)中，所述时效处理是先以4-8℃/min速率升温至240-280℃，保温35-45min，再以3-6℃/min速率升温至380-420℃，保温1-2h，之后以6-10℃/min速率降温至160-200℃，保温40-60min，最后空冷至室温。
本发明具有如下的有益效果：本发明通过对铝合金导线的化学组份含量及制备工艺及参数的改进使得成品铝合金导线性能增强，改善了拉制过程中应力作用对导体组织结构的不利影响，使其导电率达到63.8％iacs以上、抗拉强度和延伸率分别达到192mpa和15％以上；
(1)本发明在实施中将铝合金导线中si的含量控制在2.4％左右，增强了成品铝合金导线的抗氧化性和耐高热性能，而过多会对铝合金的导电性能造成影响；
(2)本发明在实施中将铝合金导线中mg的含量控制在2.5％左右，提高了成品铝合金导线的力学强度(抗拉强度和屈服强度)，同时镁能提高合金的耐腐蚀性能，镁还能够与适量硅元素形成硅镁化合物，进一步增加铝合金的强度，镁的过多加入会影响铝合金的导电率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种铝合金导线的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)先以20℃/min的速率对高频感应炉进行升温，将金属原料单质按照熔点从高到低的顺序依次加入至高频感应炉中进行熔炼，最高熔炼温度控制在1510℃，待所有的原料熔化后，在合金熔液表面覆盖一层覆盖剂，保温40min；
所述金属原料单质包括以下成分：al100kg、si1.6kg、cu1.3kg、mn0.4kg、mg2.0kg、zn3.2kg、ca2.1kg、ni0.6kg和sn0.2kg；
(2)借助喷射机和氩气将精炼剂喷入合金熔液中精炼处理25min；该精炼剂为nacl、kcl和na3alf6组成的混合物，且三者之间的质量比为1:1:1；且该精炼剂用量为所述合金熔液重量的0.2％；
(3)将精炼后的合金熔液连铸连轧成8cm的铝合金棒材，之后对铝合金棒材均匀化退火处理40min，均匀化退火处理的温度控制在480℃；
(4)最后将退火后的铝合金棒材经拉丝机拉制成直径为1mm的铝合金单线，并输送至热处理炉中，进行如下的热时效处理：先以4℃/min速率升温至240℃，保温35min，再以3℃/min速率升温至380℃，保温1h，之后以6℃/min速率降温至160℃，保温40min，最后空冷至室温即完成铝合金导线的制备。
实施例2
一种铝合金导线的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)先以22℃/min的速率对高频感应炉进行升温，将金属原料单质按照熔点从高到低的顺序依次加入至高频感应炉中进行熔炼，最高熔炼温度控制在1520℃，待所有的原料熔化后，在合金熔液表面覆盖一层覆盖剂，保温42min；
所述金属原料单质包括以下成分：al105kg、si2.0kg、cu1.7kg、mn0.6kg、mg2.4kg、zn3.8-4.2kg、ca2.7kg、ni0.8kg和sn0.3kg；
(2)借助喷射机和氮气将精炼剂喷入合金熔液中精炼处理28min；该精炼剂为nacl、kcl和na3alf6组成的混合物，且三者之间的质量比为1:1:2；且该精炼剂用量为所述合金熔液重量的0.3％；
(3)将精炼后的合金熔液连铸连轧成9cm的铝合金棒材，之后对铝合金棒材均匀化退火处理42min，均匀化退火处理的温度控制在490℃；
(4)最后将退火后的铝合金棒材经拉丝机拉制成直径为2mm的铝合金单线，并输送至热处理炉中，进行如下的热时效处理：先以5℃/min速率升温至250℃，保温38min，再以4℃/min速率升温至390℃，保温1.2h，之后以7℃/min速率降温至170℃，保温45min，最后空冷至室温即完成铝合金导线的制备。
实施例3
一种铝合金导线的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)先以25℃/min的速率对高频感应炉进行升温，将金属原料单质按照熔点从高到低的顺序依次加入至高频感应炉中进行熔炼，最高熔炼温度控制在1530℃，待所有的原料熔化后，在合金熔液表面覆盖一层覆盖剂，保温45min；
所述金属原料单质包括以下成分：al110kg、si2.4kg、cu2.0kg、mn0.8kg、mg2.5kg、zn4.0kg、ca2.8kg、ni0.9kg和sn0.4kg；
(2)借助喷射机和氮气将精炼剂喷入合金熔液中精炼处理30min；该精炼剂为nacl、kcl和na3alf6组成的混合物，且三者之间的质量比为2:2:1；且该精炼剂用量为所述合金熔液重量的0.3％；
(3)将精炼后的合金熔液连铸连轧成10cm的铝合金棒材，之后对铝合金棒材均匀化退火处理45min，均匀化退火处理的温度控制在500℃；
(4)最后将退火后的铝合金棒材经拉丝机拉制成直径为3mm的铝合金单线，并输送至热处理炉中，进行如下的热时效处理：先以6℃/min速率升温至260℃，保温40min，再以5℃/min速率升温至400℃，保温1.5h，之后以8℃/min速率降温至180℃，保温50min，最后空冷至室温即完成铝合金导线的制备。
实施例4
一种铝合金导线的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)先以28℃/min的速率对高频感应炉进行升温，将金属原料单质按照熔点从高到低的顺序依次加入至高频感应炉中进行熔炼，最高熔炼温度控制在1550℃，待所有的原料熔化后，在合金熔液表面覆盖一层覆盖剂，保温48min；
所述金属原料单质包括以下成分：al115kg、si2.8kg、cu2.3kg、mn1.0kg、mg2.6kg、zn4.2kg、ca2.9kg、ni1.0kg和sn0.5kg；
(2)借助喷射机和氩气将精炼剂喷入合金熔液中精炼处理32min；该精炼剂为nacl、kcl和na3alf6组成的混合物，且三者之间的质量比为1:2:1；且该精炼剂用量为所述合金熔液重量的0.3％；
(3)将精炼后的合金熔液连铸连轧成11cm的铝合金棒材，之后对铝合金棒材均匀化退火处理48min，均匀化退火处理的温度控制在510℃；
(4)最后将退火后的铝合金棒材经拉丝机拉制成直径为4mm的铝合金单线，并输送至热处理炉中，进行如下的热时效处理：先以7℃/min速率升温至270℃，保温42min，再以5℃/min速率升温至410℃，保温1.8h，之后以9℃/min速率降温至190℃，保温55min，最后空冷至室温即完成铝合金导线的制备。
实施例5
一种铝合金导线的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)先以30℃/min的速率对高频感应炉进行升温，将金属原料单质按照熔点从高到低的顺序依次加入至高频感应炉中进行熔炼，最高熔炼温度控制在1560℃，待所有的原料熔化后，在合金熔液表面覆盖一层覆盖剂，保温50min；
所述金属原料单质包括以下成分：al120kg、si3.2kg、cu2.7kg、mn1.2kg、mg3.0kg、zn4.8kg、ca3.5kg、ni1.2kg和sn0.6kg；
(2)借助喷射机和氮气将精炼剂喷入合金熔液中精炼处理35min；该精炼剂为nacl、kcl和na3alf6组成的混合物，且三者之间的质量比为2:1:1；且该精炼剂用量为所述合金熔液重量的0.4％；
(3)将精炼后的合金熔液连铸连轧成12cm的铝合金棒材，之后对铝合金棒材均匀化退火处理50min，均匀化退火处理的温度控制在520℃；
(4)最后将退火后的铝合金棒材经拉丝机拉制成直径为5mm的铝合金单线，并输送至热处理炉中，进行如下的热时效处理：先以8℃/min速率升温至280℃，保温45min，再以6℃/min速率升温至420℃，保温2h，之后以10℃/min速率降温至200℃，保温60min，最后空冷至室温即完成铝合金导线的制备。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。