CN107245617B - 一种电力线路输变电用铝合金构件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电力线路输变电用铝合金构件及其制备方法。本发明与现有技术相比，根据本发明实施例的电力线路输变电用铝合金构件，包括铝合金基体构件和防护层，所述铝合金构件按重量百分比包含如下元素：铁Fe 0.15‑0.19％，硅Si 0.12％‑0.50％，铜Cu 1.5％‑1.9％，钪Sc 0.001％‑0.003％，铈Ce 0.001％‑0.009％，镁Mg 1.5％‑2.2％，锌5.9％‑6.5％，余量为铝Al。根据本发明实施例的电力线路输变电用铝合金构件，具有制造成本更低、重量更轻、比强度高，耐腐蚀性能优异、制造过程节能环保的优点。
Description
技术领域
本发明属于输配电线路器材领域，涉及一种电力线路输变电用铝合金构件及其制备方法。
背景技术
电力线路输变电用构件广泛应用于低压、中压、高压输电线路，以及市政、交通线路中。传统的电力线路输变电用构件采用铁质材料制作，表面采用热镀锌处理。铁质材料比重大，运输安装不便；且表面易氧化，必须经过酸洗和热镀锌工艺进行表面处理，因此工艺复杂，生产成本高，工艺对环境的污染严重。如何采用比重小的材料，利用环境友好型的简单工艺制备性能优良、成本低廉的电力线路输变电用构件意义重大。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种电力线路输变电用铝合金构件及其制备方法。
根据本发明的一方面，一种电力线路输变电用铝合金构件，所述电力线路输变电用铝合金构件包括铝合金基体构件和防护层，所述铝合金构件按重量百分比包含如下元素：铁Fe 0.15-0.19％，硅Si 0.12％-0.50％，铜Cu 1.5％-1.9％，钪Sc 0.001％-0.003％，铈Ce 0.001％-0.009％，镁Mg 1.5％-2.2％，锌5.9％-6.5％，余量为铝Al。
根据本发明的示例性实施例，所述防护层按重量百分比包括以下成分：新戊二醇聚酯10％-15％、二甲苯10％-15％、丁醇5％-6％，醋酸丁酯纤维素1％-1.8％、醋酸丁酯1％-2％、丙二醇丁醚1％-3％、甲基丙烯酸丁酯8％-12％、丙烯酰胺共聚物树脂4％-6％、氨基树脂液2％-3％、氧化锌0.2％-0.88％、邻苯二甲酸二丁酯0.3％-0.88％、磷酸三甲酚酯0.5％-0.88％、硅油0.5％，余量为稀释剂。
根据本发明的另一方面，一种电力线路输变电用铝合金构件的制备方法，包括：
按重量百分比对以下成分进行配料：铁Fe 0.15-0.19％，硅Si 0.12％-0.50％，铜Cu 1.5％-1.9％，钪Sc 0.001％-0.003％，铈Ce 0.001％-0.009％，镁Mg 1.5％-2.2％，锌5.9％-6.5％，余量为铝Al，以此准备铝锭和铝中间合金；
在750℃-760℃的条件下将铝锭熔化，添加各中间合金，保温并进行电磁搅拌处理，电磁搅拌时间为15min-25min；然后静置20min-30min，精炼、除气、除渣并升温至770℃-780℃；
连铸连轧，第一次热处理，第二次热处理，制得铝合金型材；
将制得的铝合金型材加工成所需规格的铝合金基体构件；
按重量比，将新戊二醇聚酯10％-15％、二甲苯10％-15％、丁醇5％-6％、醋酸丁酯纤维素1％-1.8％、醋酸丁酯1％-2％、丙二醇丁醚1％-3％、甲基丙烯酸丁酯8％-12％、丙烯酰胺共聚物树脂4％-6％、氨基树脂液2％-3％、氧化锌0.2％-0.88％、邻苯二甲酸二丁酯0.3％-0.88％、磷酸三甲酚酯0.5％-0.88％、硅油0.5％和余量的稀释剂混合均匀，得到防护层用溶液；
将防护层用溶液喷涂在所述铝合金基体构件表面，喷涂厚度为28μm-58μm，并在155℃的温度下烘干处理30min-50min，得到电力线路输变电用铝合金构件。
根据本发明的示例性实施例，连铸连轧时，初轧温度为520℃-650℃，终轧温度300℃-330℃。
根据本发明的示例性实施例，所述第一次热处理包括：将从轧机口出来的铝合金材料加热至550℃-570℃，并快速冷却到80℃-90℃。
根据本发明的示例性实施例，第二次热处理的处理温度为130℃-165℃，处理时间为26h-32h。
根据本发明的示例性实施例，所述铝合金型材的拉伸强度为500MPa-558MPa，断裂伸长率为3.6％-4.2％，弯曲强度为722MPa-785Mpa。
与现有技术相比，本发明的电力线路输变电用铝合金构件，具有制造成本更低、重量更轻、比强度高，耐腐蚀性能优异、制造过程节能环保的优点。
具体实施方式
为使本发明技术方案和优点更加清楚，通过以下几个具体实施例对本发明作进一步详细描述。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做出创造性劳动的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：
1、按重量百分比对以下成分进行配料：铁Fe 0.15％，硅Si 0.12％，铜Cu 1.5％，钪Sc 0.001％，铈Ce 0.001％，镁Mg 1.5％，锌5.9％，余量为铝Al，以此准备铝锭和铝中间合金。
2、在750℃-760℃的条件下将铝锭熔化，添加各中间合金，保温，电磁搅拌处理，时间为25min；然后静置30min，精炼、除气、除渣并升温至770℃-780℃；
3、连铸连轧，初轧温度为520℃，终轧温度300℃。第一次热处理，将从轧机口出来的铝合金材料加热至550℃，并快速冷却到80℃-90℃。并连续挤压成铝合金型材，第二次热处理，处理温度为130℃，处理时间为26h。由此，制得经过二次热处理的铝合金型材。
4、将制得的铝合金型材机械加工成所需规格的铝合金基体构件。
5、制得的铝合金型材的拉伸强度为500MPa，断裂伸长率为4.2％，弯曲强度为722MPa。
6、按重量百分比对以下成分进行配料：新戊二醇聚酯10％、二甲苯10％、丁醇5％，醋酸丁酯纤维素1％、醋酸丁酯1％、丙二醇丁醚1％、甲基丙烯酸丁酯8％、丙烯酰胺共聚物树脂4％、氨基树脂液2％、氧化锌0.2％、邻苯二甲酸二丁酯0.3％、磷酸三甲酚酯0.5％、硅油0.5％，余量为稀释剂，混合均匀，得到防护层用溶液。
7、将防护层用溶液喷涂在所述铝合金基体构件表面，喷涂厚度为28μm，并在155℃的温度下烘干处理30min，得到电力线路输变电用铝合金构件。
实施例2：
1、按重量百分比对以下成分进行配料：铁Fe 0.17％，硅Si 0.18％，铜Cu 1.6％，钪Sc 0.001％，铈Ce 0.002％，镁Mg 1.8％，锌6.1％，余量为铝Al，以此准备铝锭和铝中间合金。
2、在750℃-760℃的条件下将铝锭熔化，添加各中间合金，保温，电磁搅拌处理，时间为25min；然后静置30min，精炼、除气、除渣并升温至770℃-780℃；
3、连铸连轧，初轧温度为550℃，终轧温度330℃。第一次热处理，将从轧机口出来的铝合金材料加热至550℃-570℃，并快速冷却到80℃-90℃。并连续挤压成铝合金型材，第二次热处理，处理温度为135℃，处理时间为28h。由此，得到经过二次热处理的铝合金型材。
4、将制得的铝合金型材机械加工成所需规格的铝合金基体构件。
5、制得的铝合金型材的拉伸强度为528MPa，断裂伸长率为3.9％，弯曲强度为775Mpa。
6、按重量百分比对以下成分进行配料：新戊二醇聚酯12％、二甲苯12％、丁醇6％，醋酸丁酯纤维素1.2％、醋酸丁酯2％、丙二醇丁醚2％、甲基丙烯酸丁酯9％、丙烯酰胺共聚物树脂5％、氨基树脂液3％、氧化锌0.5％、邻苯二甲酸二丁酯0.4％、磷酸三甲酚酯0.6％、硅油0.5％，余量为稀释剂，混合均匀，得到防护层用溶液。
7、将防护层用溶液喷涂在所述铝合金基体构件表面，喷涂厚度为32μm，并在155℃的温度下烘干处理50min，得到电力线路输变电用铝合金构件。
实施例3：
1、按重量百分比对以下成分进行配料：铁Fe 0.19％，硅Si 0.50％，铜Cu 1.9％，钪Sc 0.002％，铈Ce 0.001％，镁Mg 2.2％，锌6.5％，余量为铝Al，以此准备铝锭和铝中间合金。
2、在750℃-760℃的条件下将铝锭熔化，添加各中间合金，保温，电磁搅拌处理，时间为25min；然后静置30min，精炼、除气、除渣并升温至770℃-780℃；
3、连铸连轧，初轧温度为650℃，终轧温度330℃。第一次热处理，将从轧机口出来的铝合金材料加热至550℃-570℃，并快速冷却到80℃-90℃。并连续挤压成铝合金型材，第二次热处理，处理温度为165℃，处理时间为32h。由此，得到经过二次热处理的铝合金型材。
4、将制得的铝合金型材机械加工成所需规格的铝合金基体构件。
5、制得的铝合金型材的拉伸强度为558MPa，断裂伸长率为3.6％，弯曲强度为785Mpa。
6、按重量百分比对以下成分进行配料：新戊二醇聚酯15％、二甲苯15％、丁醇6％，醋酸丁酯纤维素1.8％、醋酸丁酯2％、丙二醇丁醚3％、甲基丙烯酸丁酯12％、丙烯酰胺共聚物树脂6％、氨基树脂液3％、氧化锌0.88％、邻苯二甲酸二丁酯0.3％-0.88％、磷酸三甲酚酯0.5％-0.88％、硅油0.5％，余量为稀释剂，混合均匀，得到防护层用溶液。
7、将防护层用溶液喷涂在所述铝合金基体构件表面，喷涂厚度为58μm，并在155℃的温度下烘干处理30min-50min，得到电力线路输变电用铝合金构件。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电力线路输变电用铝合金构件，其特征在于，所述电力线路输变电用铝合金构件包括铝合金基体构件和防护层，所述铝合金构件按重量百分比包含如下元素：铁0.15-0.19％，硅0.12％-0.50％，铜1.5％-1.9％，钪0.001％-0.003％，铈0.001％-0.009％，镁1.5％-2.2％，锌5.9％-6.5％，余量为铝；其中，所述防护层按重量百分比包括以下成分：新戊二醇聚酯10％-15％、二甲苯10％-15％、丁醇5％-6％，醋酸丁酯纤维素1％-1.8％、醋酸丁酯1％-2％、丙二醇丁醚1％-3％、甲基丙烯酸丁酯8％-12％、丙烯酰胺共聚物树脂4％-6％、氨基树脂液2％-3％、氧化锌0.2％-0.88％、邻苯二甲酸二丁酯0.3％-0.88％、磷酸三甲酚酯0.5％-0.88％、硅油0.5％，余量为稀释剂。
2.一种电力线路输变电用铝合金构件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
按重量百分比对以下元素进行配料：铁0.15-0.19％，硅0.12％-0.50％，铜1.5％-1.9％，钪0.001％-0.003％，铈0.001％-0.009％，镁1.5％-2.2％，锌5.9％-6.5％，余量为铝，以此准备铝锭和铝中间合金；
在750℃-760℃的条件下将铝锭熔化，添加各中间合金，保温并进行电磁搅拌处理，电磁搅拌时间为15min-25min；然后静置20min-30min，精炼、除气、除渣并升温至770℃-780℃；
连铸连轧，第一次热处理，第二次热处理，制得铝合金型材；
将制得的铝合金型材加工成所需规格的铝合金基体构件；
按重量比，将新戊二醇聚酯10％-15％、二甲苯10％-15％、丁醇5％-6％、醋酸丁酯纤维素1％-1.8％、醋酸丁酯1％-2％、丙二醇丁醚1％-3％、甲基丙烯酸丁酯8％-12％、丙烯酰胺共聚物树脂4％-6％、氨基树脂液2％-3％、氧化锌0.2％-0.88％、邻苯二甲酸二丁酯0.3％-0.88％、磷酸三甲酚酯0.5％-0.88％、硅油0.5％和余量的稀释剂混合均匀，得到防护层用溶液；
将防护层用溶液喷涂在所述铝合金基体构件表面，喷涂厚度为28μm-58μm，并在155℃的温度下烘干处理30min-50min，得到电力线路输变电用铝合金构件。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，连铸连轧时，初轧温度为520℃-650℃，终轧温度300℃-330℃。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一次热处理包括：将从轧机口出来的铝合金材料加热至550℃-570℃，并快速冷却到80℃-90℃。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，第二次热处理的处理温度为130℃-165℃，处理时间为26h-32h。
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