CN101805861B - 一种高压电力线路金具用耐蚀铝合金及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高压电力线路金具用耐蚀铝合金，由下述组份组成：Si，Mg，Ti，Ni，，余量为Al及不可避免杂质。其制备方法是：按合金组分配料，将各组分加热熔化，保温，浇铸，脱模后进行2次时效，即得。本发明在现有铝硅合金的基础上，大幅度降低硅含量，添加少量的钛、镍、镁元素，提高合金的整体强度，降低脆性；钛、镍、镁元素可提高铝合金基体的电极电位，提高铝合金抗电化学腐蚀能力，并形成金属间化合物和氧化膜，进一步提高合金的抗氧化能力；铸造后进行两次时效，有效改善合金的室温和低温机械性能及耐蚀性。本发明组分配方合理，生产工艺简单，所生产的铝合金强度高，耐蚀性能好，适于工业化生产，可替代现有高压电力线路金具铝合金材料。
Description
技术领域
本发明公开了一种铝合金及制备方法，特指系一种高压电力线路金具用耐蚀铝合金及制备方法。属于有色金属材料技术领域。
背景技术
随着送变电技术的进步，高压电路既可以架空设置，也可以设置在地下几十米深处，因此，对电力线路金具的强度、耐蚀性能提出了更高的要求，特别是使用在地下几十米深处的电力线路金具，对其强度及耐蚀性的要求更高。现有技术一般采用铝硅合金制造高压电力线路金具，其成分按重量百分组成为：硅10-13％；锰0.2-0.5％；余量为铝和不可避免杂质。这种成分的铝合金由于硅含量较高，容易使合金变脆，导致其强度较低；虽然铝合金的耐蚀性能较高，但由于电力线路金具所使用的铝合金的纯度一般比电力电线所使用的铝合金纯度低，因此，现有技术中，电力线路金具所使用的铝硅合金的耐蚀性能较电力电线低；往往出现电力线路金具与电力电线的服役周期不同步的现象，即电力电线性能还非常好，而电力线路金具被腐蚀，性能降低、失效的现象。这样，一方面造成高压电力线路供电的安全性降低，另一方面，造成高压电力线路的直接维护保养成本增加，间接造成广大电力用户用电成本增加及正常用电的可靠性降低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种组分配方合理，生产工艺简单，所制备的铝合金强度高，耐蚀性能好的高压电力线路金具用耐蚀铝合金及制备方法。
本发明一种高压电力线路金具用耐蚀铝合金由下述组份按重量百分组成：
Si：6.5-7.5，
Mg：0.25-0.45，
Ti：0.08-0.20，
Ni：0.3-0.4，余量为Al及不可避免杂质。
本发明一种高压电力线路金具用耐蚀铝合金的制备方法是：按合金组分配料，将各组分加热至780～800℃熔化，保温10～15分钟，降温至730℃浇铸，脱模后进行2次时效，第一次时效温度为：180～240℃，保温时间2～4小时，空冷；第二次时效温度为-45～-5O℃，保温2～4小时，自然升温至室温，即得到本发明一种高压电力线路金具用耐蚀铝合金。
本发明由于采用上述配方及生产工艺，在现有铝硅合金的基础上，大幅度降低硅含量，添加少量的钛、镍、镁元素，一方面可以有效提高合金的整体强度，降低合金的脆性；另外，通过添加钛、镍、镁元素，提高铝合金基体的电极电位，有效提高铝合金抗电化学腐蚀能力；特别是硅、钛、镍、镁在合金中可以形成Mg2Si、Mg4Al3、NiAl的化合物和TiO2、NiO2、SiO2等氧化膜，进一步提高合金的抗氧化能力；本发明由于采用铸造加两次时效的工艺方法生产，可以有效改善合金的室温和低温机械性能及耐蚀性。按本发明配方及工艺方法生产的铝合金与现有技术生产的铝合金比较，其耐蚀性能至少提高15倍，综合机械强度提高15％。
综上所述，本发明组分配方合理，生产工艺简单，所生产的铝合金强度高，耐蚀性能好，适于工业化生产，可替代现有高压电力线路金具铝合金材料。
具体实施方式
下面，结合实施例，对本发明作详细说明。
实施例1
合金成分为ww％：Si：6.5，Mg：0.45，Ti：0.08，Ni：0.3，余量为Al及不可避免杂质；将各组分加热至780-800℃熔化，保温10-15分钟，降温至730℃浇铸，脱模后进行2次时效，第一次时效温度为：180℃，保温时间4小时，空冷；第二次时效温度为-45℃，保温4小时，自然升温至室温，即得到本发明一种高压电力线路金具用耐蚀铝合金。
将实施例1制备的铝合金试件1与现有技术生产的铝硅合金浸泡在浓度为1％的盐水中，本实施例1制备的铝合金试件1经过47天才在合金表面出现肉眼可见的腐蚀痕迹，而现有技术生产的铝硅合金在浸泡3天后，即出现肉眼可见的腐蚀痕迹。
实施例2
合金成分为ww％：Si：7，Mg：0.35，Ti：0.12，Ni：0.35，余量为Al及不可避免杂质；将各组分加热至780-800℃熔化，保温10-15分钟，降温至730℃浇铸，脱模后进行2次时效，第一次时效温度为：200℃，保温时间3小时，空冷；第二次时效温度为-48℃，保温3小时，自然升温至室温，即得到本发明一种高压电力线路金具用耐蚀铝合金。
将实施例2制备的铝合金试件2与现有技术生产的铝硅合金浸泡在浓度为1％的盐水中，本实施例2制备的铝合金试件2经过45天才在合金表面出现肉眼可见的腐蚀痕迹，而现有技术生产的铝硅合金在浸泡3天后，即出现肉眼可见的腐蚀痕迹。
实施例3
合金成分为ww％：Si：7.5，Mg：0.25，Ti：0.20，Ni：0.4，余量为Al及不可避免杂质；将各组分加热至780-800℃熔化，保温10-15分钟，降温至730℃浇铸，脱模后进行2次时效，第一次时效温度为：240℃，保温时间2小时，空冷；第二次时效温度为-50℃，保温2小时，自然升温至室温，即得到本发明一种高压电力线路金具用耐蚀铝合金。
将实施例3制备的铝合金试件3与现有技术生产的铝硅合金浸泡在浓度为1％的盐水中，本实施例3制备的铝合金试件3经过49天才在合金表面出现肉眼可见的腐蚀痕迹，而现有技术生产的铝硅合金在浸泡3天后，即出现肉眼可见的腐蚀痕迹。
由以上实施例可知，本发明一种高压电力线路金具用耐蚀铝合金与现有技术生产的铝合金比较，其耐蚀性能至少提高15倍。
Claims (2)
1.一种高压电力线路金具用耐蚀铝合金，由下述组份按重量百分组成：
Si：6.5-7.5，
Mg：0.25-0.45，
Ti：0.08-0.20，
Ni：0.3-0.4，余量为Al及不可避免杂质。
2.制备如权利要求1所述一种高压电力线路金具用耐蚀铝合金的方法，是按合金组分配料，将各组分加热至780-800℃熔化，保温10-15分钟，降温至730℃浇铸，脱模后进行2次时效，第一次时效温度为：180-240℃，保温时间2-4小时，空冷；第二次时效温度为-45-- -50℃，保温2-4小时，自然升温至室温，即得到一种高压电力线路金具用耐蚀铝合金。
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