CN111122357A - 一种铝合金导线疲劳寿命的试验方法 - Google Patents

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徐爱民
张广平
陈玲
宋文硕
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盛叶弘
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Abstract

本发明涉及一种铝合金导线疲劳寿命的试验方法，依次包括以下步骤：打磨、粗糙度测量以及疲劳试验；本发明的优点：通过步骤一打磨来获取取铝合金导线的不同表面损伤状态，使铝合金导线获取不同表面损伤的状态，并通过步骤二获取不同表面表面损伤的状态下的粗糙度，以及步骤三对铝合金导线进行疲劳试验，整个试验方法可以快速的得到不同表面损伤状态下铝合金导线的疲劳寿命，经过实践证明：铝合金导线损伤程度的增加，疲劳寿命降低，同时可以得出具体的降低值，由于对于表面损伤的引进极大地提高了铝合金导线疲劳性能评价的有效性和可靠性。

Description

一种铝合金导线疲劳寿命的试验方法
技术领域
本发明涉及一种铝合金导线疲劳寿命的试验方法。
背景技术
金属导线在电力行业有着重要的应用，特别是近些年来，各种新型节能导线诸如钢芯高导电率硬铝绞线、铝合金芯铝绞线以及中强度全铝合金绞线等受到人们的广泛关注。疲劳是导线长期服役的主要破坏原因。提高铝合金导线的耐磨性能和抗疲劳性能就需要提高铝合金的强度，而提高铝合金导线的强度就会影响其导电率，因为涉及强度和导电率的制约问题。在这种情况下如何改善铝合金导线的抗疲劳性能成为当前的又一瓶颈问题。同时铝合金导线在绞制、运输、装卡及使用过程中，难免造成铝合金导线存在一定的缺陷。
发明内容
本发明所要达到的目的就是提供一种铝合金导线疲劳寿命的试验方法，能模拟了铝合金导线的表面损伤形貌，从而反映出不同表面损伤铝合金导线的疲劳寿命。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种铝合金导线疲劳寿命的试验方法，依次包括以下步骤：
步骤一：获取不同表面损伤状态下的铝合金导线；
步骤二：将步骤一获取的铝合金导线表面进行粗糙度测量；
步骤三：将步骤二测量后的铝合金导线进行疲劳试验，并得到铝合金导线的S-N曲线，其中，S代表应力幅，N代表寿命。
优选的，步骤一中通过对铝合金导线进行打磨来获取铝合金导线的不同表面损伤状态。
优选的，步骤一中铝合金导线通过砂纸进行打磨处理。
优选的，步骤二中通过激光共聚焦显微镜来测量铝合金导线表面的粗糙度。
优选的，步骤二中粗糙度的测量方法为，在铝合金导线的圆周方向上每隔120°测量一次粗糙度，测量三次，然后将三次测量的粗糙度计算平均值作为铝合金导线表面的粗糙度值。
综上所述，本发明的优点：通过步骤一打磨来获取取铝合金导线的不同表面损伤状态，使铝合金导线获取不同表面损伤的状态，并通过步骤二获取不同表面表面损伤的状态下的粗糙度，以及步骤三对铝合金导线进行疲劳试验，整个试验方法可以快速的得到不同表面损伤状态下铝合金导线的疲劳寿命，经过实践证明：铝合金导线损伤程度的增加，疲劳寿命降低，同时可以得出具体的降低值，由于对于表面损伤的引进极大地提高了铝合金导线疲劳性能评价的有效性和可靠性，且整个试验方法操作简单，测试精度高，这为存在表面缺陷铝合金疲劳性能的研究提供了理论依据。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为铝合金导线表面形貌激光共聚焦观察的示意图；
图2为实施例一中铝合金导线的S-N曲线；
图3为实施例二中铝合金导线的S-N曲线；
图4为实施例三中铝合金导线的S-N曲线。
具体实施方式
如图1所示，一种铝合金导线疲劳寿命的试验方法，依次包括以下步骤：
步骤一：获取不同表面损伤状态下的铝合金导线；
步骤二：将步骤一获取的铝合金导线表面进行粗糙度测量；
步骤三：将步骤二测量后的铝合金导线进行疲劳试验，并得到铝合金导线的S-N曲线，其中，S代表应力幅，N代表寿命。
通过步骤一打磨来获取取铝合金导线的不同表面损伤状态，使铝合金导线获取不同表面损伤的状态，并通过步骤二获取不同表面表面损伤的状态下的粗糙度，以及步骤三对铝合金导线进行疲劳试验，整个试验方法可以快速的得到不同表面损伤状态下铝合金导线的疲劳寿命，经过实践证明：铝合金导线损伤程度的增加，疲劳寿命降低，同时可以得出具体的降低值，由于对于表面损伤的引进极大地提高了铝合金导线疲劳性能评价的有效性和可靠性，且整个试验方法操作简单，测试精度高，这为存在表面缺陷铝合金疲劳性能的研究提供了理论依据。
步骤一中通过对铝合金导线进行打磨来获取铝合金导线的不同表面损伤状态，打磨能快速的获取铝合金导线的不同表面损伤状态，且不破坏铝合金导线的表面，步骤一中铝合金导线通过砂纸进行打磨处理，能根据不同的试验需求选择合适的砂纸，步骤二中通过激光共聚焦显微镜来测量铝合金导线表面的粗糙度，激光共聚焦显微镜测量准确，如图1所示，铝合金导线表面形貌激光共聚焦观察的示意图，具体的，(a)为粗糙度为12.1μm下的铝合金导线表面形貌，(b)为粗糙度为10.4μm下的铝合金导线表面形貌，(c)为粗糙度为8.1μm下的铝合金导线表面形貌，(d)为粗糙度为5.8μm下的铝合金导线表面形貌，步骤二中粗糙度的测量方法为，在铝合金导线的圆周方向上每隔120°测量一次粗糙度，测量三次，然后将三次测量的粗糙度计算平均值作为铝合金导线表面的粗糙度值，能提高粗糙度测量的精确度。
实施例一：
一种铝合金导线疲劳寿命的试验方法，依次包括以下步骤：
步骤一：通过100#砂纸对铝合金导线进行打磨处理；
步骤二：通过激光共聚焦显微镜对打磨后的铝合金导线进行粗糙度进行测量，且粗糙度为12.1μm；
步骤三：将步骤二测量后的铝合金导线进行疲劳试验，并得到铝合金导线的S-N曲线，S-N曲线如图2所示。
实施例二：
一种铝合金导线疲劳寿命的试验方法，依次包括以下步骤：
步骤一：通过200#砂纸对铝合金导线进行打磨处理；
步骤二：通过激光共聚焦显微镜对打磨后的铝合金导线进行粗糙度进行测量，且粗糙度为10.4μm；
步骤三：将步骤二测量后的铝合金导线进行疲劳试验，并得到铝合金导线的S-N曲线，S-N曲线如图3所示。
实施例一：
一种铝合金导线疲劳寿命的试验方法，依次包括以下步骤：
步骤一：通过800#砂纸对铝合金导线进行打磨处理；
步骤二：通过激光共聚焦显微镜对打磨后的铝合金导线进行粗糙度进行测量，且粗糙度为8.1μm；
步骤三：将步骤二测量后的铝合金导线进行疲劳试验，并得到铝合金导线的S-N曲线，S-N曲线如图4所示。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (5)

1.一种铝合金导线疲劳寿命的试验方法，其特征在于：依次包括以下步骤：
步骤一：获取不同表面损伤状态下的铝合金导线；
步骤二：将步骤一获取的铝合金导线表面进行粗糙度测量；
步骤三：将步骤二测量后的铝合金导线进行疲劳试验，并得到铝合金导线的S-N曲线，其中，S代表应力幅，N代表寿命。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金导线疲劳寿命的试验方法，其特征在于：步骤一中通过对铝合金导线进行打磨来获取铝合金导线的不同表面损伤状态。
3.根据权利要求2所述的一种铝合金导线疲劳寿命的试验方法，其特征在于：步骤一中铝合金导线通过砂纸进行打磨处理。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金导线疲劳寿命的试验方法，其特征在于：步骤二中通过激光共聚焦显微镜来测量铝合金导线表面的粗糙度。
5.根据权利要求4所述的一种铝合金导线疲劳寿命的试验方法，其特征在于：步骤二中粗糙度的测量方法为，在铝合金导线的圆周方向上每隔120°测量一次粗糙度，测量三次，然后将三次测量的粗糙度计算平均值作为铝合金导线表面的粗糙度值。
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