CN102108462A - 一种铝合金材料及其制备方法和用途 - Google Patents

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查培法
李哲瞾
查俊波
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Abstract

本发明涉及一种铝合金材料，其组分及质量百分比为：硅6-9％、镁0.5-1.0％、锰1.0-1.5％、0.5-1.0％稀土元素、余量为铝。本发明提供该铝合金的制备方法：按照配比在熔炼炉中加入87.5份-92份的铝锭，温度升至700-750℃，铝熔化后加入6-9份硅、1.0-1.5份锰、0.5-1.0份稀土元素；熔融后加入精炼剂、晶粒细化剂，保温4-8分钟后加入0.5-1.0份镁，使其完全熔化；加入清渣剂；保温2-4小时；对铝合金进行固熔处理，在50-80℃水温中淬火20-30秒；再转移至电炉中进行时效处理，冷却至室温。本发明提供的铝合金材料具有较大的拉伸强度，能满足新型复合材料芯铝绞线对耐张线夹高拉伸强度的需要。

Description

一种铝合金材料及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种铝合金材料及其制备方法和用途，具体来说是一种用于复合材料芯铝绞线耐张线夹的铝合金材料及其制备方法和用途。
背景技术
目前国内普遍采用的输电线路是钢芯铝绞线，其存在以下缺陷：容易产生磁滞损坏，消耗电能；接触面积面小，插接不平，易发热；机械强度低，施工不安全。复合材料芯铝绞线是一种新型绞线，它采用低膨胀纤维增强耐热树脂复合材料作为绞线芯部，具有强度高、质量轻、耐腐蚀、低膨胀系数等优点。复合材料芯的作用是承担起整个电缆的重量，并提供一定张紧力，所以要求用于复合材料芯铝绞线的耐张线夹本身具有足够的拉伸强度。现有耐张线夹按材料分主要有铜铝类、钢铁类、玛铁类，普遍存在拉伸强度不足的缺陷，容易断开，而高空电力线由于重量大、电压高、维修麻烦等原因，一旦出现电力线断开的状况，会造成很大的损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题提高现有耐张线夹材料拉伸强度。
本发明提供的技术方案是，一种铝合金材料，其组分及质量百分比为：硅6-9％、镁0.5-1.0％、锰1.0-1.5％、0.5-1.0％稀土元素、余量为铝。
作为优选，一种铝合金材料，其组分及质量百分比为：硅7-8％、镁0.7-0.8％、锰1.2-1.3％、0.7-0.8％稀土元素、余量为铝。
本发明还提供一种铝合金材料的制备方法：按照配比，在熔炼炉中加入87.5份-92份的铝锭，温度升至700-750℃，铝熔化后加入6-9份硅、1.0-1.5份锰、0.5-1.0份稀土元素；熔融后加入精炼剂、晶粒细化剂，保温4-8分钟加入0.5-1.0份镁，使其完全熔化；加入清渣剂；保温2-4小时；对铝合金进行固熔处理，在50-80℃水温中淬火20-30秒；再转移至电炉中进行时效处理，冷却至室温。
作为优选一种铝合金材料的制备方法：按照配比，在熔炼炉中加入89.1份-90.4份的铝锭，温度升至720-730℃，铝熔化后加入7-8份硅、1.2-1.3份锰、0.7-0.8份稀土元素；熔融后加入精炼剂、晶粒细化剂，保温5-7分钟加入0.7-0.8份镁，使其完全熔化；加入清渣剂；保温3小时；对铝合金进行固熔处理，在60-70℃水温中淬火25秒；再转移至电炉中进行时效处理，冷却至室温。
本发明生产的铝合金材料可用于制作复合材料芯铝绞线用耐张线夹。
镁和硅能形成硅化二镁相，固溶时融入基体，时效时析出，使晶体点阵畸变，强化合金、提高抗拉强度。
锰能和其他金属生成AlFeMnSi，降低杂质铁对铝合金的不利影响，同时能使晶体发生畸变，起超强化作用，提高材料强度。
稀土元素的加入能改善金属的基体组织，增强致密性，提高铝合金强度。
利用本发明的铝合金材料制作的耐张线夹，进行金具破坏载荷试验结果表明具有强度高的优点，能满足复合材料芯铝绞线对耐张线夹拉伸强度的特殊要求。
具体实施方式
实施例1
按照配比，在熔炼炉中加入92份的铝锭，温度升至700℃，铝熔化后加入6份硅、1.0份锰、0.5份稀土元素；熔融后加入精炼剂、晶粒细化剂，保温4分钟加入0.5份镁，使其完全熔化；加入清渣剂；保温2小时；对铝合金进行固熔处理，在50℃水温中淬火20秒；再转移至电炉中进行时效处理，冷却至室温。
实施例2
按照配比，在熔炼炉中加入87.5份的铝锭，温度升至750℃，铝熔化后加入9份硅、1.5份锰、1.0份稀土元素；熔融后加入精炼剂、晶粒细化剂，保温8分钟加入1.0份镁，使其完全熔化；加入清渣剂；保温4小时；对铝合金进行固熔处理，在80℃水温中淬火30秒；再转移至电炉中进行时效处理，冷却至室温。
实施例3
按照配比，在熔炼炉中加入90.4份的铝锭，温度升至720℃，铝熔化后加入7份硅、1.2份锰、0.7份稀土元素；熔融后加入精炼剂、晶粒细化剂，保温5分钟加入0.7份镁，使其完全熔化；加入清渣剂；保温3小时；对铝合金进行固熔处理，在60℃水温中淬火25秒；再转移至电炉中进行时效处理，冷却至室温。
实施例4
按照配比，在熔炼炉中加入89.1份的铝锭，温度升至730℃，铝熔化后加入8份硅、1.3份锰、0.8份稀土元素；熔融后加入精炼剂、晶粒细化剂，保温7分钟加入0.8份镁，使其完全熔化；加入清渣剂；保温3小时；对铝合金进行固熔处理，在70℃水温中淬火25秒；再转移至电炉中进行时效处理，冷却至室温。
实施例5
使用实施例1至5制备的铝合金材料、普通铝合金材料制作耐张金具，进行金具破坏载荷试验。按照GB/T2317.1-2000《电力金具机械试验方法》规定进行试验，试验中选用匹配的符合材料芯铝绞线与耐张线夹连接。试验结果如下表：
表1不同铝合金材料制备的耐张线夹破坏载荷
所有材料制备的耐张线夹均符合破坏载荷不小于91.1KN的要求，本发明提供的铝合金材料比普通铝合金材料的承载拉力更大。拉伸强度明显提高。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种铝合金材料，其组分及质量百分比为：硅6-9％、镁0.5-1.0％、锰1.0-1.5％、0.5-1.0％稀土元素、余量为铝。
2.权利要求1所述的铝合金材料，其特征是组分及质量百分比为：硅7-8％、镁0.7-0.8％、锰1.2-1.3％、0.7-0.8％稀土元素、余量为铝。
3.权利要求1或2所述的铝合金材料的制备方法：按照配比在熔炼炉中加入87.5份-92份的铝锭，温度升至700-750℃，铝熔化后加入6-9份硅、1.0-1.5份锰、0.5-1.0份稀土元素；熔融后加入精炼剂、晶粒细化剂，保温4-8分钟加入0.5-1.0份镁，使其完全熔化；加入清渣剂；保温2-4小时；对铝合金进行固熔处理，在50-80℃水温中淬火20-30秒；再转移至电炉中进行时效处理，冷却至室温。
4.权利要求1或2所述的铝合金材料的制备方法：按照配比在熔炼炉中加入89.1份-90.4份的铝锭，温度升至720-730℃，铝熔化后加入7-8份硅、1.2-1.3份锰、0.7-0.8份稀土元素；熔融后加入精炼剂、晶粒细化剂，保温5-7分钟加入0.7-0.8份镁，使其完全熔化；加入清渣剂；保温3小时；对铝合金进行固熔处理，在60-70℃水温中淬火25秒；再转移至电炉中进行时效处理，冷却至室温。
5.权利要求1或2所述的铝合金材料制作复合材料芯铝绞线用耐张线夹的用途。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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