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针对现阶段电工圆铝杆生产过程中存在不足,导致电工圆铝杆导电性及力学性能不稳定的现象,本文研究同时添加硼和稀土元素,结合生产工艺及设备优化,达到提高电工圆铝杆的机械性能,降低电阻率,改善电工圆铝杆性能的目的。添加一定量的RE使其与固溶在铝基体中的Fe、Si等杂质结合,生成稳定的金属间化合物,降低基体中杂质元素的固溶量,能够有效地抑制工业纯铝中Fe、Si元素对导电性的有害作用。同时,稀土元素增大合金结晶过程中的成分过冷和提供大量异质形核核心,大量新晶核限制柱状晶的成长,因而获得发达的等轴晶,起到晶粒细化的作用,显著改善铝合金的金相组织,减少铝合金的裂纹源,并使合金断裂过程中裂纹萌生位置与扩展途径发生改变,有利于合金的韧化,使电工圆铝杆强度和塑性均有所提高。B可以与铝中的有害杂质元素Ti、V、Cr、Mn等发生反应,生成硼化物或者它们的复杂化合物,使它们由固溶态转变为析出态并沉积于熔体底部,减少铝导体内部晶格的畸变。此外,加入B还能增加铝液中的结晶核心数量,细化晶粒。因此,B的加入对圆铝杆的强度与导电率都有益处。本项目在现有8000吨/年的纯铝电工圆铝杆生产线基础上,通过对熔炉、除气除渣、冷却装置工艺设备技术改造,在主体设备不增加的情况下,完成铝硼稀土合金电工圆铝杆工业试验,使铝硼稀土合金电工铝圆杆生产能力提高到1.5~2.0万吨/年。一定量的混合稀土RE加入到工业纯铝中可在一定程度上提高电工圆铝杆的机械性能。一定量的硼加入到工业纯铝中可明显改善电工圆铝杆的导电性能。同时添加混合稀土0.02~0.2%及硼0.01~0.045%,电工圆铝杆的电阻率可降至(2.72~2.76)×10-8Ω·m,比国家标准低1.5%~3%、比国际电工委员会IEC标准低0.9%~2.3%。