【摘 要】
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随着输电线路朝着远距离化、大容量化、高压化方面发展和延伸,传统的Al-B导线已经不能满足大跨度、超高压线路对铝导线的性能提出的严格要求,所以迫切希望研发出综合性能较好的新型铝合金导线。铝电工圆杆作为制造铝导线的半成品,其质量好坏直接决定铝导线品质的优劣。本文选用硼化处理(0.02%B)后的铝电工圆杆为研究对象,首先采用5因素4水平的正交试验对原有Al-B电工圆杆进行成分优化;其次研究固溶时效处理对
【基金项目】
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贵州省科技厅工业攻关项目(项目合同号:黔科合GY字20123043)
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随着输电线路朝着远距离化、大容量化、高压化方面发展和延伸,传统的Al-B导线已经不能满足大跨度、超高压线路对铝导线的性能提出的严格要求,所以迫切希望研发出综合性能较好的新型铝合金导线。铝电工圆杆作为制造铝导线的半成品,其质量好坏直接决定铝导线品质的优劣。本文选用硼化处理(0.02%B)后的铝电工圆杆为研究对象,首先采用5因素4水平的正交试验对原有Al-B电工圆杆进行成分优化;其次研究固溶时效处理对成分优化后试样性能的影响;随后结合较佳的固溶时效工艺,对试样进行不同的形变热处理;最后将经过形变热处理后综合性能较佳的试样进行不同形变量的拉拔处理。研究结果表明:1、当Al-0.7%Cu-0.2%Ce-0.3%La-0.1%Y时,铸态铝合金电工圆杆的综合性能较优,导电率为56.00%IACS,抗拉强度达100MPa,延伸率为15%。2、对铸态试样进行固溶时效处理,当在浓度为13%的PAG介质中进行510℃×6h固溶处理+190℃×10h的时效处理后,试样的抗拉强度为125MPa,延伸率为18%,导电率达57.5%IACS,试样的综合性能良好。主要由于淬火后合金元素充分的固溶于基体内,试样结构组织均匀,只有少量细小的析出物在晶界处析出,后续的时效使得合金元素大量的析出,析出相弥散分布在晶粒内及晶界处,起到第二相强化的作用。3、在最佳固溶时效工艺下,对铸态试样进行6种不同的形变热处理,经过“固溶+预变形+时效+再变形”的形变热处理后,试样具有较优的综合性能。该状态下由于预变形的作用,加速后续时效处理的脱溶过程,使得脱溶产物逐渐增多,且更加均匀弥散的分布在基体上,再变形细化了晶粒,使得试样拥有较多的形变储能,因此合金的抗拉强度达202MPa。第二相的析出也使得试样导电率为59.11%IACS,延伸率为8%。4、对经过较佳形变热处理工艺处理后的试样进行不同变形量的拉拔处理,随着变形量的递增,导电率小幅度降低,抗拉强度大幅度提高。当变形量为77%时,试样的抗拉强度为269MPa,延伸率为3%,导电率为57.56%IACS。
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