CN107130151A - 一种预绞式悬垂线夹用高强度耐磨损铝合金及其铸造工艺 - Google Patents
一种预绞式悬垂线夹用高强度耐磨损铝合金及其铸造工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金及其铸造工艺，该铝合金由以下重量百分比的成分组成：Si：5.5‑6.8％、Mn：0.6‑0.85％、Mg：0.25‑0.45％、Ti：0.1‑0.15％、Sr：0.2‑0.4％、V：0.05‑0.08％、B：0.01‑0.03％，余量为Al及不可避免的杂质；其铸造工艺包括以下步骤：(1)熔炼；控制铝合金溶液温度为750‑780℃，精炼、除气、静置、扒渣处理；(2)预热金属型，进行浇注；(3)将所得铸件冷却至室温，再以110‑120℃/h的速度升温至540‑550℃，然后在75‑85℃的水中淬火，淬火时间为7‑8min；将淬火后的铸件放至170‑180℃的低温炉中时效2.5‑3.5h，取出，冷却至室温；本发明预绞式悬垂线夹用铝合金具有很高的强度以及优异的耐腐蚀性、耐磨性，大大延长了悬垂线夹的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电力金具领域，具体涉及一种预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金及其铸造工艺。
背景技术
输电线路线夹大部分是由磁铁材料制成，由于磁铁材料的磁滞好涡流作用，使输电线路每年产生数以亿计千瓦时的电能损耗。输电线路运行中线夹分为铸铁悬垂线夹、铝合金防晕型悬垂线夹和预绞式悬垂线夹。预绞式悬垂线夹由预绞丝护线条、内含铝合金加强件的橡胶护垫、高强度铝合金护套和夹片等主要部分构成。预绞式悬垂线夹的作用与普通悬垂线夹相似，用于杆塔上悬垂导线及地线，所述不同的是预绞式悬垂线夹不仅可有效地保护导线，而且起平滑的外轮廓使电晕放电大大减少，故尤其适用于超高压线路。双支点预绞式悬垂线夹还可用于跨江河的长距离输电线路及转角较大的杆塔上。
预绞式悬垂线夹采用比铸铁线夹导磁率小的铝合金铸造，并且安装护线条后大大增加了导流截面积，可有效减小等效电阻，从而降低能量损耗。但是现有的预绞式悬垂线夹所用的铝合金的机械强度以及耐腐蚀性仍需要做进一步加强。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金及其铸造工艺。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金，由以下重量百分比的成分组成：Si：5.5-6.8％、Mn：0.6-0.85％、Mg：0.25-0.45％、Ti：0.1-0.15％、Sr：0.2-0.4％、V：0.05-0.08％、B：0.01-0.03％，余量为Al及不可避免的杂质。
优选地，所述预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金由以下重量百分比的成分组成：Si：6.2％、Mn：0.75％、Mg：0.3％、Ti：0.13％、Sr：0.32％、V：0.07％、B：0.025％，余量为Al及不可避免的杂质。
本发明还提供给了上述预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金的铸造工艺，包括以下步骤：
(1)将各原料投入熔炼炉中至原料全部熔化，得铝合金溶液；控制铝合金溶液温度为750-780℃，加入精炼剂，除杂精炼并进行除气，精炼除气结束后静置10-12min，再进行扒渣处理；
(2)控制铝合金溶液温度为720-740℃，将金属型预热至240-270℃，然后进行浇注，浇注时间为10-14s；
(3)将所得铸件冷却至室温，再以110-120℃/h的速度升温至540-550℃，然后在75-85℃的水中淬火，淬火时间为7-8min；将淬火后的铸件放至170-180℃的低温炉中时效2.5-3.5h，取出，冷却至室温。
优选地，所述步骤(1)中的静置时间为10min。
优选地，所述步骤(2)中的浇注时间为12s。
优选地，所述步骤(3)中的时效时间为3h。
本发明的有益效果是：
本发明铝合金中各元素的含量配比合理，加入合适量的硅、锰、镁，在保持高强度的同时硬度适中，且耐腐蚀、耐磨性好。加入少量的钛、钒、硼可细化晶粒，对合金起到较高的强化作用，可减少合金中针孔、疏松等缺陷；加入的少量锶可使共晶硅的晶体的头部成为细粒状，可有效改善合金的强度。
本发明铝合金浇注时合理设置浇注温度以及浇注时间，在浇注之后将所得铸件进行固熔化处理以及时效处理，合理设置固熔化温度、时间以及时效温度、时间，使制得的铝合金工件具有很高的强度以及优异的耐腐蚀性，大大延长了预绞式悬垂线夹的使用寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金，由以下重量百分比的成分组成：Si：6.2％、Mn：0.75％、Mg：0.3％、Ti：0.13％、Sr：0.32％、V：0.07％、B：0.025％，余量为Al及不可避免的杂质。
上述预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金的铸造工艺，包括以下步骤：
(1)将各原料投入熔炼炉中至原料全部熔化，得铝合金溶液；控制铝合金溶液温度为770℃，加入精炼剂，除杂精炼并进行除气，精炼除气结束后静置10min，再进行扒渣处理；
(2)控制铝合金溶液温度为720℃，将金属型预热至240℃，然后进行浇注，浇注时间为12s；
(3)将所得铸件冷却至室温，再以110℃/h的速度升温至550℃，然后在80℃的水中淬火，淬火时间为8min；将淬火后的铸件放至180℃的低温炉中时效3h，取出，冷却至室温。
实施例2：
一种预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金，由以下重量百分比的成分组成：Si：6.8％、Mn：0.8％、Mg：0.25％、Ti：0.11％、Sr：0.3％、V：0.07％、B：0.01％，余量为Al及不可避免的杂质。
上述预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金的铸造工艺，包括以下步骤：
(1)将各原料投入熔炼炉中至原料全部熔化，得铝合金溶液；控制铝合金溶液温度为770℃，加入精炼剂，除杂精炼并进行除气，精炼除气结束后静置12min，再进行扒渣处理；
(2)控制铝合金溶液温度为730℃，将金属型预热至270℃，然后进行浇注，浇注时间为14s；
(3)将所得铸件冷却至室温，再以110℃/h的速度升温至550℃，然后在80℃的水中淬火，淬火时间为8min；将淬火后的铸件放至180℃的低温炉中时效2.5h，取出，冷却至室温。
实施例3：
一种预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金，由以下重量百分比的成分组成：Si：6.2％、Mn：0.6％、Mg：0.45％、Ti：0.1％、Sr：0.4％、V：0.05％、B：0.025％，余量为Al及不可避免的杂质。
上述预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金的铸造工艺，包括以下步骤：
(1)将各原料投入熔炼炉中至原料全部熔化，得铝合金溶液；控制铝合金溶液温度为780℃，加入精炼剂，除杂精炼并进行除气，精炼除气结束后静置10min，再进行扒渣处理；
(2)控制铝合金溶液温度为720℃，将金属型预热至250℃，然后进行浇注，浇注时间为13s；
(3)将所得铸件冷却至室温，再以115℃/h的速度升温至540℃，然后在75℃的水中淬火，淬火时间为7min；将淬火后的铸件放至170℃的低温炉中时效3.5h，取出，冷却至室温。
实施例4：
一种预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金，由以下重量百分比的成分组成：Si：5.5％、Mn：0.85％、Mg：0.36％、Ti：0.15％、Sr：0.2％、V：0.08％、B：0.03％，余量为Al及不可避免的杂质。
上述预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金的铸造工艺，包括以下步骤：
(1)将各原料投入熔炼炉中至原料全部熔化，得铝合金溶液；控制铝合金溶液温度为750℃，加入精炼剂，除杂精炼并进行除气，精炼除气结束后静置11min，再进行扒渣处理；
(2)控制铝合金溶液温度为740℃，将金属型预热至240℃，然后进行浇注，浇注时间为10s；
(3)将所得铸件冷却至室温，再以120℃/h的速度升温至545℃，然后在85℃的水中淬火，淬火时间为8min；将淬火后的铸件放至175℃的低温炉中时效3.5h，取出，冷却至室温。
实施例5：
一种预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金，由以下重量百分比的成分组成：Si：5.9％、Mn：0.82％、Mg：0.25％、Ti：0.15％、Sr：0.3％、V：0.08％、B：0.03％，余量为Al及不可避免的杂质。
上述预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金的铸造工艺，包括以下步骤：
(1)将各原料投入熔炼炉中至原料全部熔化，得铝合金溶液；控制铝合金溶液温度为760℃，加入精炼剂，除杂精炼并进行除气，精炼除气结束后静置10min，再进行扒渣处理；
(2)控制铝合金溶液温度为740℃，将金属型预热至240-270℃，然后进行浇注，浇注时间为12s；
(3)将所得铸件冷却至室温，再以115℃/h的速度升温至550℃，然后在85℃的水中淬火，淬火时间为7min；将淬火后的铸件放至180℃的低温炉中时效3h，取出，冷却至室温。
性能测试：
实施例1-5铸造的铝合金工件泡在浓度为2％的盐水中30天，在合金表面无肉眼可见的腐蚀痕迹。所得铝合金工件经常规性能测试可知其抗拉强度≥395MPa，屈服强度≥332MPa，延伸率在8％-9％之间，硬度为HB140-155。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金，其特征在于：由以下重量百分比的成分组成：Si：5.5-6.8％、Mn：0.6-0.85％、Mg：0.25-0.45％、Ti：0.1-0.15％、Sr：0.2-0.4％、V：0.05-0.08％、B：0.01-0.03％，余量为Al及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金，其特征在于：由以下重量百分比的成分组成：Si：6.2％、Mn：0.75％、Mg：0.3％、Ti：0.13％、Sr：0.32％、V：0.07％、B：0.025％，余量为Al及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1或2所述的预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金的铸造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将各原料投入熔炼炉中至原料全部熔化，得铝合金溶液；控制铝合金溶液温度为750-780℃，加入精炼剂，除杂精炼并进行除气，精炼除气结束后静置10-12min，再进行扒渣处理；
(2)控制铝合金溶液温度为720-740℃，将金属型预热至240-270℃，然后进行浇注，浇注时间为10-14s；
(3)将所得铸件冷却至室温，再以110-120℃/h的速度升温至540-550℃，然后在75-85℃的水中淬火，淬火时间为7-8min；将淬火后的铸件放至170-180℃的低温炉中时效2.5-3.5h，取出，冷却至室温。
4.根据权利要求3所述的预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金的铸造工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的静置时间为10min。
5.根据权利要求3所述的预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金的铸造工艺，其特征在于：所述步骤(2)中的浇注时间为12s。
6.根据权利要求3所述的预绞式悬垂线夹用高强度耐腐蚀铝合金的铸造工艺，其特征在于：所述步骤(3)中的时效时间为3h。
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- 2017-04-19 CN CN201710257601.4A patent/CN107130151B/zh not_active Expired - Fee Related
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