一种用于高压电力电缆桥架的铝镁合金线材及其制备方法与流程

文档序号:17468672发布日期:2019-04-20 05:40阅读:330来源:国知局

本发明涉及电力传输的技术领域,特别是涉及一种用于高压电力电缆桥架的铝镁合金线材及其制备方法。



背景技术:

众所周知,高压电力电缆在架设过程中,需要使用电缆桥架作为支撑,以方便布线,高压电力电缆架设在桥架上的部分由于外界因素容易与桥架发生磨损,并且由于热胀冷缩的缘故,导致电缆容易发生断裂,形成一定的安全隐患。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明提供一种可以提高抗拉强度以及延伸率,减少与桥架接触出的电力电缆断裂的现象,减少安全隐患的用于高压电力电缆桥架的铝镁合金线材及其制备方法。

本发明的一种用于高压电力电缆桥架的铝镁合金线材,是由以下质量分数的原料组成的:

镁3.8%-6.2%;

铬0.09%-0.25%;

铁0.13%-0.45%;

铜0.95%-1.37%;

钛0.06%-0.12%;

锌0.1%-0.13%;

稀土元素la0.32%-0.52%;

稀土元素ce0.09%-0.28%;

铝余量。

本发明的一种用于高压电力电缆桥架的铝镁合金线材,优选的,是由以下质量分数的原料组成的:

镁4.7%-5.5%;

铬0.15%-0.19%;

铁0.25%-0.32%;

铜1.08%-1.23%;

钛0.08%-0.10%;

锌0.11%-0.12%;

稀土元素la0.40%-0.46%;

稀土元素ce0.15%-0.20%;

铝余量。

本发明的一种用于高压电力电缆桥架的铝镁合金线材,其中杂质含量≤0.1%,并且硅含量≤0.02%。

本发明的一种用于高压电力电缆桥架的铝镁合金线材的制备方法,包括以下步骤:

(1)铝原料熔融处理:将大部分铝在800-900℃下进行熔融处理60min;

(2)合金添加:将熔融铝降温至700-750℃,并将除镁以外的其他金属元素与铝元素的合金加入熔融铝中,使合金充分熔融45min;

(3)镁元素添加:将镁元素加入混合后的熔融物料中,并维持熔融温度为700-750℃,并将各元素混合搅拌30min,使其混合均匀;

(4)成型处理:将熔融后的金属溶液经平引铸杆得到杆件,并通过轧制得到线材,再进行中间退火处理,冷却后进行拉拔处理,再进行中间退火处理,冷却后得到铝镁合金线材成品。

本发明的一种用于高压电力电缆桥架的铝镁合金线材的制备方法,所述步骤(3)中的混合搅拌转速为200-250r/min。

本发明的一种用于高压电力电缆桥架的铝镁合金线材的制备方法,所述步骤(4)中杆件为φ7-8mm,所述轧制得到的线材为φ5.5mm,所述铝镁合金线材成品为φ3.0mm。

与现有技术相比本发明的有益效果为:本发明的铝镁合金线材中加入铬、铁、铜、钛、锌和稀土元素,可以通过加入铜元素,提高热稳定性,加入铁元素可以增加强度,加入镁元素可以减小电阻少发热,并且通过添加稀土元素可以起到净化提高纯度的作用,同时可以提高铝元素的耐腐蚀性,从而可以提高线材的抗拉强度以及延伸率,并且采用本发明的方法制作的铝合金线材的抗拉强度≥315n,并且延伸率≥18%,相比于传统的线材来说,架设在电缆桥架上的部分不容易由于磨损以及热胀冷缩的影响发生断裂现象,延长使用寿命,并且其不易被腐蚀,同时其重量仅为传统的铜制线材的一半,并且节省了大量原料耗费的成本。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

实施例1

分别称取以下比例的原料:镁3.8%、铬0.09%、铁0.13%、铜0.95%、钛0.06%、锌0.1%、稀土元素la0.32%、稀土元素ce0.09%和铝余量,其中杂质含量≤0.1%,并且硅含量≤0.02%。

将大部分铝在800-900℃下进行熔融处理60min,并将熔融铝降温至700-750℃,并将除镁以外的其他金属元素与铝元素的合金加入熔融铝中,使合金充分熔融45min,将镁元素加入混合后的熔融物料中,并维持熔融温度为700-750℃,并将各元素在转速为200-250r/min下进行混合搅拌30min,使其混合均匀,将熔融后的金属溶液经平引铸杆得到φ7-8mm杆件,并通过轧制得到φ5.5mm的线材,再进行中间退火处理,冷却后进行拉拔处理,再进行中间退火处理,冷却后得到φ3.0mm的铝镁合金线材成品。

得到的铝镁合金线材的抗拉强度为320n,延伸率≥19%。

实施例2

分别称取以下比例的原料:镁4.2%、铬0.12%、铁0.18%、铜1.02%、钛0.07%、锌0.1%、稀土元素la0.36%、稀土元素ce0.12%和铝余量,其中杂质含量≤0.1%,并且硅含量≤0.02%。

将大部分铝在800-900℃下进行熔融处理60min,并将熔融铝降温至700-750℃,并将除镁以外的其他金属元素与铝元素的合金加入熔融铝中,使合金充分熔融45min,将镁元素加入混合后的熔融物料中,并维持熔融温度为700-750℃,并将各元素在转速为200-250r/min下进行混合搅拌30min,使其混合均匀,将熔融后的金属溶液经平引铸杆得到φ7-8mm杆件,并通过轧制得到φ5.5mm的线材,再进行中间退火处理,冷却后进行拉拔处理,再进行中间退火处理,冷却后得到φ3.0mm的铝镁合金线材成品。

得到的铝镁合金线材的抗拉强度为326n,延伸率≥20%。

实施例3

分别称取以下比例的原料:镁4.7%、铬0.15%、铁0.25%、铜1.08%、钛0.08%、锌0.11%、稀土元素la0.40%、稀土元素ce0.15%和铝余量,其中杂质含量≤0.1%,并且硅含量≤0.02%。

将大部分铝在800-900℃下进行熔融处理60min,并将熔融铝降温至700-750℃,并将除镁以外的其他金属元素与铝元素的合金加入熔融铝中,使合金充分熔融45min,将镁元素加入混合后的熔融物料中,并维持熔融温度为700-750℃,并将各元素在转速为200-250r/min下进行混合搅拌30min,使其混合均匀,将熔融后的金属溶液经平引铸杆得到φ7-8mm杆件,并通过轧制得到φ5.5mm的线材,再进行中间退火处理,冷却后进行拉拔处理,再进行中间退火处理,冷却后得到φ3.0mm的铝镁合金线材成品。

得到的铝镁合金线材的抗拉强度为340n,延伸率≥21%。

实施例4

分别称取以下比例的原料:镁5.1%、铬0.17%、铁0.28%、铜1.14%、钛0.09%、锌0.11%、稀土元素la0.43%、稀土元素ce0.17%和铝余量,其中杂质含量≤0.1%,并且硅含量≤0.02%。

将大部分铝在800-900℃下进行熔融处理60min,并将熔融铝降温至700-750℃,并将除镁以外的其他金属元素与铝元素的合金加入熔融铝中,使合金充分熔融45min,将镁元素加入混合后的熔融物料中,并维持熔融温度为700-750℃,并将各元素在转速为200-250r/min下进行混合搅拌30min,使其混合均匀,将熔融后的金属溶液经平引铸杆得到φ7-8mm杆件,并通过轧制得到φ5.5mm的线材,再进行中间退火处理,冷却后进行拉拔处理,再进行中间退火处理,冷却后得到φ3.0mm的铝镁合金线材成品。

得到的铝镁合金线材的抗拉强度为343n,延伸率≥21%。

实施例5

分别称取以下比例的原料:镁5.5%、铬0.19%、铁0.32%、铜1.23%、钛0.10%、锌0.12%、稀土元素la0.46%、稀土元素ce0.20%和铝余量,其中杂质含量≤0.1%,并且硅含量≤0.02%。

将大部分铝在800-900℃下进行熔融处理60min,并将熔融铝降温至700-750℃,并将除镁以外的其他金属元素与铝元素的合金加入熔融铝中,使合金充分熔融45min,将镁元素加入混合后的熔融物料中,并维持熔融温度为700-750℃,并将各元素在转速为200-250r/min下进行混合搅拌30min,使其混合均匀,将熔融后的金属溶液经平引铸杆得到φ7-8mm杆件,并通过轧制得到φ5.5mm的线材,再进行中间退火处理,冷却后进行拉拔处理,再进行中间退火处理,冷却后得到φ3.0mm的铝镁合金线材成品。

得到的铝镁合金线材的抗拉强度为339n,延伸率≥21%。

实施例6

分别称取以下比例的原料:镁5.8%、铬0.22%、铁0.39%、铜1.30%、钛0.11%、锌0.13%、稀土元素la0.49%、稀土元素ce0.24%和铝余量,其中杂质含量≤0.1%,并且硅含量≤0.02%。

将大部分铝在800-900℃下进行熔融处理60min,并将熔融铝降温至700-750℃,并将除镁以外的其他金属元素与铝元素的合金加入熔融铝中,使合金充分熔融45min,将镁元素加入混合后的熔融物料中,并维持熔融温度为700-750℃,并将各元素在转速为200-250r/min下进行混合搅拌30min,使其混合均匀,将熔融后的金属溶液经平引铸杆得到φ7-8mm杆件,并通过轧制得到φ5.5mm的线材,再进行中间退火处理,冷却后进行拉拔处理,再进行中间退火处理,冷却后得到φ3.0mm的铝镁合金线材成品。

得到的铝镁合金线材的抗拉强度为321n,延伸率≥19%。

实施例7

分别称取以下比例的原料:镁6.2%、铬0.25%、铁0.45%、铜1.37%、钛0.12%、锌0.13%、稀土元素la0.52%、稀土元素ce0.28%和铝余量,其中杂质含量≤0.1%,并且硅含量≤0.02%。

将大部分铝在800-900℃下进行熔融处理60min,并将熔融铝降温至700-750℃,并将除镁以外的其他金属元素与铝元素的合金加入熔融铝中,使合金充分熔融45min,将镁元素加入混合后的熔融物料中,并维持熔融温度为700-750℃,并将各元素在转速为200-250r/min下进行混合搅拌30min,使其混合均匀,将熔融后的金属溶液经平引铸杆得到φ7-8mm杆件,并通过轧制得到φ5.5mm的线材,再进行中间退火处理,冷却后进行拉拔处理,再进行中间退火处理,冷却后得到φ3.0mm的铝镁合金线材成品。

得到的铝镁合金线材的抗拉强度为315n,延伸率≥18%。

本发明的铝镁合金线材中加入铬、铁、铜、钛、锌和稀土元素,可以通过加入铜元素,提高热稳定性,加入铁元素可以增加强度,加入镁元素可以减小电阻少发热,并且通过添加稀土元素可以起到净化提高纯度的作用,同时可以提高铝元素的耐腐蚀性,从而可以提高线材的抗拉强度以及延伸率,并且采用本发明的方法制作的铝合金线材的抗拉强度≥315n,并且延伸率≥18%,相比于传统的线材来说,架设在电缆桥架上的部分不容易由于磨损以及热胀冷缩的影响发生断裂现象,延长使用寿命,并且其不易被腐蚀,同时其重量仅为传统的铜制线材的一半,并且节省了大量原料耗费的成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

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