專利名稱：一種鋁合金材料及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁合金材料及其制備方法和用途，具體來說是一種用于復(fù)合材料 芯鋁絞線耐張線夾的鋁合金材料及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)普遍采用的輸電線路是鋼芯鋁絞線，其存在以下缺陷容易產(chǎn)生磁滯損 壞，消耗電能；接觸面積面小，插接不平，易發(fā)熱；機(jī)械強(qiáng)度低，施工不安全。復(fù)合材料芯鋁 絞線是一種新型絞線，它采用低膨脹纖維增強(qiáng)耐熱樹脂復(fù)合材料作為絞線芯部，具有強(qiáng)度 高、質(zhì)量輕、耐腐蝕、低膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)。復(fù)合材料芯的作用是承擔(dān)起整個(gè)電纜的重量，并提 供一定張緊力，所以要求用于復(fù)合材料芯鋁絞線的耐張線夾本身具有足夠的拉伸強(qiáng)度?，F(xiàn) 有耐張線夾按材料分主要有銅鋁類、鋼鐵類、瑪鐵類，普遍存在拉伸強(qiáng)度不足的缺陷，容易 斷開，而高空電力線由于重量大、電壓高、維修麻煩等原因，一旦出現(xiàn)電力線斷開的狀況，會 造成很大的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題提高現(xiàn)有耐張線夾材料拉伸強(qiáng)度。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種鋁合金材料，其組分及質(zhì)量百分比為硅6_9%、 鎂 0. 5-1. 0%、錳 1. 0-1. 5%,0. 5-1. 0%稀土元素、余量為鋁。作為優(yōu)選，一種鋁合金材料，其組分及質(zhì)量百分比為硅7-8%、鎂0.7-0.8%、錳 1. 2-1. 3%,0. 7-0. 8%稀土元素、余量為鋁。本發(fā)明還提供一種鋁合金材料的制備方法按照配比，在熔煉爐中加入87. 5 份-92份的鋁錠，溫度升至700-750°C，鋁熔化后加入6_9份硅、1. 0-1. 5份錳、0. 5-1. 0份稀 土元素；熔融后加入精煉劑、晶粒細(xì)化劑，保溫4-8分鐘加入0. 5-1. 0份鎂，使其完全熔化； 加入清渣劑；保溫2-4小時(shí)；對鋁合金進(jìn)行固熔處理，在50-80°C水溫中淬火20-30秒；再轉(zhuǎn) 移至電爐中進(jìn)行時(shí)效處理，冷卻至室溫。作為優(yōu)選一種鋁合金材料的制備方法按照配比，在熔煉爐中加入89. 1份-90. 4 份的鋁錠，溫度升至720-730°C，鋁熔化后加入7-8份硅、1. 2-1. 3份錳、0. 7-0. 8份稀土元 素；熔融后加入精煉劑、晶粒細(xì)化劑，保溫5-7分鐘加入0. 7-0. 8份鎂，使其完全熔化；加入 清渣劑；保溫3小時(shí)；對鋁合金進(jìn)行固熔處理，在60-70°C水溫中淬火25秒；再轉(zhuǎn)移至電爐 中進(jìn)行時(shí)效處理，冷卻至室溫。本發(fā)明生產(chǎn)的鋁合金材料可用于制作復(fù)合材料芯鋁絞線用耐張線夾。鎂和硅能形成硅化二鎂相，固溶時(shí)融入基體，時(shí)效時(shí)析出，使晶體點(diǎn)陣畸變，強(qiáng)化 合金、提高抗拉強(qiáng)度。錳能和其他金屬生成APeMnSi，降低雜質(zhì)鐵對鋁合金的不利影響，同時(shí)能使晶體 發(fā)生畸變，起超強(qiáng)化作用，提高材料強(qiáng)度。稀土元素的加入能改善金屬的基體組織，增強(qiáng)致密性，提高鋁合金強(qiáng)度。
利用本發(fā)明的鋁合金材料制作的耐張線夾，進(jìn)行金具破壞載荷試驗(yàn)結(jié)果表明具有 強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，能滿足復(fù)合材料芯鋁絞線對耐張線夾拉伸強(qiáng)度的特殊要求。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1按照配比，在熔煉爐中加入92份的鋁錠，溫度升至700°C，鋁熔化后加入6份硅、 1. 0份錳、0. 5份稀土元素；熔融后加入精煉劑、晶粒細(xì)化劑，保溫4分鐘加入0. 5份鎂，使其 完全熔化；加入清渣劑；保溫2小時(shí)；對鋁合金進(jìn)行固熔處理，在50°C水溫中淬火20秒；再 轉(zhuǎn)移至電爐中進(jìn)行時(shí)效處理，冷卻至室溫。實(shí)施例2按照配比，在熔煉爐中加入87. 5份的鋁錠，溫度升至750°C，鋁熔化后加入9份硅、 1. 5份錳、1. 0份稀土元素；熔融后加入精煉劑、晶粒細(xì)化劑，保溫8分鐘加入1. 0份鎂，使其 完全熔化；加入清渣劑；保溫4小時(shí)；對鋁合金進(jìn)行固熔處理，在80°C水溫中淬火30秒；再 轉(zhuǎn)移至電爐中進(jìn)行時(shí)效處理，冷卻至室溫。實(shí)施例3按照配比，在熔煉爐中加入90. 4份的鋁錠，溫度升至720°C，鋁熔化后加入7份硅、 1. 2份錳、0. 7份稀土元素；熔融后加入精煉劑、晶粒細(xì)化劑，保溫5分鐘加入0. 7份鎂，使其 完全熔化；加入清渣劑；保溫3小時(shí)；對鋁合金進(jìn)行固熔處理，在60°C水溫中淬火25秒；再 轉(zhuǎn)移至電爐中進(jìn)行時(shí)效處理，冷卻至室溫。實(shí)施例4按照配比，在熔煉爐中加入89. 1份的鋁錠，溫度升至730°C，鋁熔化后加入8份硅、 1. 3份錳、0. 8份稀土元素；熔融后加入精煉劑、晶粒細(xì)化劑，保溫7分鐘加入0. 8份鎂，使其 完全熔化；加入清渣劑；保溫3小時(shí)；對鋁合金進(jìn)行固熔處理，在70°C水溫中淬火25秒；再 轉(zhuǎn)移至電爐中進(jìn)行時(shí)效處理，冷卻至室溫。實(shí)施例5使用實(shí)施例1至5制備的鋁合金材料、普通鋁合金材料制作耐張金具，進(jìn)行金具破 壞載荷試驗(yàn)。按照GB/T2317. 1-2000《電力金具機(jī)械試驗(yàn)方法》規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)中選用 匹配的符合材料芯鋁絞線與耐張線夾連接。試驗(yàn)結(jié)果如下表表1不同鋁合金材料制備的耐張線夾破壞載荷
材料普通鋁合金實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4破壞載荷 (kN)91.592.692.392.892.8所有材料制備的耐張線夾均符合破壞載荷不小于91. IKN的要求，本發(fā)明提供的 鋁合金材料比普通鋁合金材料的承載拉力更大。拉伸強(qiáng)度明顯提高。以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完 全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù) 性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求
1.一種鋁合金材料，其組分及質(zhì)量百分比為硅6-9%、鎂0.5-1.0%、錳1.0-1.5%、 0. 5-1. 0%稀土元素、余量為鋁。
2.權(quán)利要求1所述的鋁合金材料，其特征是組分及質(zhì)量百分比為硅7-8%、鎂 0. 7-0. 8%、錳 1. 2-1. 3%,0. 7-0. 8%稀土元素、余量為鋁。
3.權(quán)利要求1或2所述的鋁合金材料的制備方法按照配比在熔煉爐中加入87.5 份-92份的鋁錠，溫度升至700-750°C，鋁熔化后加入6_9份硅、1. 0-1. 5份錳、0. 5-1. 0份稀 土元素；熔融后加入精煉劑、晶粒細(xì)化劑，保溫4-8分鐘加入0. 5-1. 0份鎂，使其完全熔化； 加入清渣劑；保溫2-4小時(shí)；對鋁合金進(jìn)行固熔處理，在50-80°C水溫中淬火20-30秒；再轉(zhuǎn) 移至電爐中進(jìn)行時(shí)效處理，冷卻至室溫。
4.權(quán)利要求1或2所述的鋁合金材料的制備方法按照配比在熔煉爐中加入89.1 份-90. 4份的鋁錠，溫度升至720-730°C，鋁熔化后加入7-8份硅、1. 2-1. 3份錳、0. 7-0. 8份 稀土元素；熔融后加入精煉劑、晶粒細(xì)化劑，保溫5-7分鐘加入0. 7-0. 8份鎂，使其完全熔 化；加入清渣劑；保溫3小時(shí)；對鋁合金進(jìn)行固熔處理，在60-70°C水溫中淬火25秒；再轉(zhuǎn)移 至電爐中進(jìn)行時(shí)效處理，冷卻至室溫。
5.權(quán)利要求1或2所述的鋁合金材料制作復(fù)合材料芯鋁絞線用耐張線夾的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁合金材料，其組分及質(zhì)量百分比為硅6-9％、鎂0.5-1.0％、錳1.0-1.5％、0.5-1.0％稀土元素、余量為鋁。本發(fā)明提供該鋁合金的制備方法按照配比在熔煉爐中加入87.5份-92份的鋁錠，溫度升至700-750℃，鋁熔化后加入6-9份硅、1.0-1.5份錳、0.5-1.0份稀土元素；熔融后加入精煉劑、晶粒細(xì)化劑，保溫4-8分鐘后加入0.5-1.0份鎂，使其完全熔化；加入清渣劑；保溫2-4小時(shí)；對鋁合金進(jìn)行固熔處理，在50-80℃水溫中淬火20-30秒；再轉(zhuǎn)移至電爐中進(jìn)行時(shí)效處理，冷卻至室溫。本發(fā)明提供的鋁合金材料具有較大的拉伸強(qiáng)度，能滿足新型復(fù)合材料芯鋁絞線對耐張線夾高拉伸強(qiáng)度的需要。
文檔編號C22C21/02GK102108462SQ20111006577
公開日2011年6月29日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者李哲瞾, 查俊波, 查培法 申請人:常州鴻澤瀾線纜有限公司