专利名称：智能电网用gis铝合金导体及其处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铝合金导体，尤其是应用于全封闭组合电气高压开关设备的铸造铝合金导体。
背景技术：
目前，“以铝节铜”是国际性的总趋势，国内铝和铝合金的应用前景非常广阔，尤其是随着国内智能电网的发展，在超高压和特高压输配电中的扩大应用。我国铝矿资源较丰富，在地壳中的储量约为8%，铜在地壳中的含量仅为0.01%，而且铜的价格约是铝的3倍，因此“铜改铝”是大势所趋，但是由于铝的电导率仅为铜的2/3，其合金的电导率更低，使推广应用受到限制。铝的导电性(电导率为37MS/m)仅次于银(电导率为60MS/m)、铜(电导率为57MS/m)和金(电导率为42MS/m)，虽然铝的电导率只有铜的2/3，但是密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝的质量只有铜的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在高压开关电器、电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。众所周知，纯金属的电导率是最好的，纯铝的电导率为37MS/m，但是纯铝不能热处理强化，故抗拉强度较低，为了保证其抗拉强度，常加入多种合金元素形成各种牌号的铝合金，加入合金元素虽然能提高抗拉强度，但同时降低了导电性。在铝合金中，铸造铝合金Al-S1-Mg系具有优良的铸造性能，它有很好的力学性能，抗腐蚀性能和物理性能，并且具有质量轻、比强度高的特性，被广泛应用于各行业，其中A356铝合金(美国的军标，AlSi7Mg0.3)是当前应用最广泛的合金之一。在高压开关电器中，内装导体类零件普遍采用A356合金，其不仅要满足A356合金的力学性能要求，还有电导率大于26 MS/m的要求，目前国内的铸造A356-T6铝合金导体的电导率只有21 23MS/m，有些虽然导电性达到要求，但是建立在牺牲力学性能要求的基础上，同样不能满足使用要求，从而影响A356合金在高压开关导体中推广应用。
发明内容
为了克服传统的A356铝合金导体“电导率低”的不足，本发明提供一种具有高导电率和受控抗拉强度和延伸率的A356铝合金导体，该导体不仅导电性达标且电导率大幅度提高，而且力学性能满足使用技术要求。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
本发明按重量百分比计算:包括以下组分:Si6.5%-7.5%、Mg0.25%-0.35%、Ti0.08%-0.15%，并含有不多于0.7%的杂质，余量为Al。所述杂质包括以下组分，按重量百分比计算:Fe ( 0.2%、Cu ( 0.1%、Zn ( 0.1%、Mn ( 0.1%、Zr ( 0.2%、Sn ( 0.01%、Pb ( 0.03%。
高开开关铝合金导体热处理工艺，其中固溶处理中:加热温度为530±5°C、保温时间为3 5h、冷却介质为水、其水温为80-100°C ;时效处理中:加热温度为250±5°C、保温时间为3 5h、冷却方式为空冷。本发明的有益效果是，在合金主要元素、杂质含量和力学性能符合A356标准要求的前提下，电导率达到28 30MS/m，导电性能提高了 20%，电导率达到并超过最低26 MS/m的要求。
具体实施例方式在表I中，在A356标准要求的基础上，为避免除铝(Al)以外主要元素含量过高而降低电导率，需严控主要元素的含量，主要元素含量取A356标准要求范围的下限，即含量为 Si:6.5% 7.0%、Mg:0.25% 0.35%、Ti:0.08% 0.15。在表2中,在A356标准要求的基础上,从严要求杂质元素含量，杂质元素的含量越低越好，防止杂质元素的含量过高而降低电导率。在表3中，将T6热处理工艺调整为T8热处理工艺(国标中称固溶处理加稳定化处理)，并在T8热处理工艺的基础上，进行了多次热处理工艺试验，最终确定改进后的T8热处理工艺。表I A356合金主要元素含量要求
权利要求
1.智能电网用Gis铝合金导体，其特征在于，按重量百分比计算:包括以下组分:Si6.5%-7.5%、Mg0.25%_0.35%、Ti0.08%-0.15%,并含有不多于 0.7% 的杂质，余量为 Al。
2.根据权利要求1所述的智能电网用GIS铝合金导体，其特征在于，所述杂质包括以下组分，按重量百分比计算:Fe ( 0.2%、Cu ( 0.1%、Zn ( 0.1%、Mn ( 0.1%、Zr ( 0.2%、Sn ( 0.01%、Pb ( 0.03%。
3.智能电网用GIS铝合金导体热处理工艺，其特征在于，其中固溶处理中:加热温度为530±5°C、保温时 间为3 5h、冷却介质为水、其水温为80-100°C;时效处理中:加热温度为250±5°C、保温时间为3 5h、冷却方式为空冷。
全文摘要
本发明涉及一种智能电网用GIS铝合金导体。按重量百分比计算包括以下组分Si6.5%-7.5%、Mg0.25%-0.35%、Ti0.08%-0.15%，并含有不多于0.7%的杂质，余量为Al；其中固溶处理中加热温度为530±5℃、保温时间为3～5h、冷却介质为水、其水温为80-100℃；时效处理中加热温度为250±5℃、保温时间为3～5h、冷却方式为空冷。本发明提供一种具有高导电率和受控抗拉强度和延伸率的A356铝合金导体，该导体不仅导电性达标且电导率大幅度提高，而且力学性能满足使用技术要求。
文档编号H01B1/02GK103225029SQ20131012135
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者王飞, 席建东, 曾鸣 申请人:江苏华江科技有限公司