钢芯铝合金绞线制造技术

本实用新型专利技术提供一种电导率较高、力学性能较好且耐蚀性的铝合金绞线。本实用新型专利技术的具体技术方案为：钢芯铝合金绞线，包括螺旋缠绕、钢线和固定带，其特征在于：所述螺旋缠绕包括第一螺旋缠绕和第二螺旋缠绕，所述螺旋缠绕的材料为稀土铝合金；所述固定带包括第一固定带和第二固定带，第一固定带位于第二螺旋缠绕的内环，第一固定带固定若干第二固定带，第二固定带内部为钢线，钢线为特高强度钢线G6A，第二固定带和第一固定带之间的空隙填充次级导体，固定带为稀土铝合金，次级导体为稀土铝合金，稀土铝合金为高导电稀土铝合金(Al‑Re)。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力设备，具体涉及钢芯铝合金绞线。
技术介绍
随着电源容量、用电需求的迅猛增长以及资源能源的日益紧张和环境保护的不断加大,需要进一步提高电网的输电能力,尤其在经济发达地区,这个问题就更加突出。低损耗、环保型、节约型、大容量的输电材料随着科学技术、材料技术、制造水平以及工艺水平的不断提高,发挥越来越重要的作用。铝合金导线与钢芯铝绞线相比,由于其强度高、重量轻、较好的导电性能、耐磨损性以及环境友好等优点而受到人们的广泛关注。从材料的来源看,铝占地壳总量的8.13％(质量分数),是金属元素中蕴藏量最丰富的元素之一。硅占地壳总量的27.21％(质量分数),在非金属元素中仅次于氧,在固体非金属元素中排居第一。其次,铝在提炼及加工过程中较易实现清洁化生产,在使用过程中对人体基本无害,而且铝制品在大气中不易锈蚀,回收率高。从铸造铝硅合金的性能来看,它具有一系列比其它有色金属、钢铁、塑料和木材等优良的特性,如铸造性能好,焊接性能强、中等强度的力学性能、弹性系数小、良好的导热、导电性。因此,铝材在航空、航天、航海、汽车、交通运输、建筑、电力通讯等各个领域都得到了十分广泛的应用。铸造铝合金的价格低廉,组织各向同性,铸造性能好,可以小批量生产也可以大批量生产,而成为使用最多、应用范围最广的一类合金。可是长期以来,困扰和限制铸造铝硅合金在输电领域应用的主要问题是铸锭显微组织中存在大量的初晶和共晶硅,严重地割裂了基体,使合金脆性增加,而且合金中的Al枝晶发达,晶粒尺寸较大,力学性能未能得到充分挖掘,再者,铸造铝合金的电导率一直没有得到明显提高,无法满足现代电讯工业高强度、高电导率发展方向的要求。因此如何改变合金中硅相的形态,并使合金的晶粒得以细化,改善合金的显微组织,提高力学性能,并在此基础上合理优化合金元素配比和热处理工艺制度,赢得高力学性能和高电导率的双赢,研发出替代变形铝合金的高强度高电导率铸造铝合金输电材料。在Al-Si合金加入合金元素能够强有效地提高合金的力学性能,其中Cu和Mg是Al-Si合金最重要的两个合金元素。热处理是热处理型铸造铝合金的主要强化手段,通过热处理能够提高铸件的力学性能,改善合金的切削加工性能,消除铸件内应力、偏析和针状组织,稳定铸件的尺寸。变质处理能明显改善Al-Si合金的力学性能,一直是提高铝合金性能的研究热点,目前一般采用的变质元素有Na、Sr、Sb、P和Re等，它们能有效地改善合金中Si相的形态,减小合金的脆性。晶粒细化是在不改变合金各元素成分的条件下提高合金强度和补缩性能,降低铸锭热裂倾向和组织疏松,因而被列为制备高强韧铝合金的三大方法之一。继铝钢比为以上的特轻型架空钢芯铝绞线广泛应用之后,国内外又发展了钢芯铝合金绞线。我国研制生产的热处理型铝一镁一硅系铝合金线,具有重量轻、抗拉强度大、连续容许工作温度高、弧垂特性好等优点,导电性、耐蚀性与纯铝相近,是较为理想的架空送电用导线。目前国外超高压输电线路采用的钢芯铝合金绞线占80％以上。超高压输电线路采用特轻型钢芯铝绞线的主要原因是减轻导线自身的重量,减少导线外径和风压负荷,从而轻化杆塔结构和节约钢材,每公里线路可降低造价9850元～13150元,经济效益显著。
技术实现思路
本技术提供一种电导率较高、力学性能较好且耐蚀性的铝合金绞线。本技术的具体技术方案为：钢芯铝合金绞线，包括螺旋缠绕、钢线和固定带，其特征在于：所述螺旋缠绕包括第一螺旋缠绕和第二螺旋缠绕，所述螺旋缠绕的材料为稀土铝合金；所述固定带包括第一固定带和第二固定带，第一固定带位于第二螺旋缠绕的内环，第一固定带固定若干第二固定带，第二固定带内部为钢线，钢线为特高强度钢线G6A，第二固定带和第一固定带之间的空隙填充次级导体，固定带为稀土铝合金，次级导体为稀土铝合金。进一步地，所述稀土铝合金为高导电稀土铝合金(Al-Re)。进一步地，所述稀土铝合金为高强度稀土铝合金(Al-Mg-Si-Re)。进一步地，所述稀土铝合金为高导电耐热稀土铝合金(Al-Zr-Y)。有益效果：本技术提供的高导电稀土铝合金(Al-Re)，电导率可以提高到61％～63％IACS，抗腐蚀性也有显著提高。本技术提供的高强度稀土铝合金(Al-Mg-Si-Re)，合金的冷加工性能得到显著改善,成材率由原来的40％～50％提高到80％以上,且力学性能、电导率和耐蚀性都有所提高。本技术提供的高导电耐热稀土铝合金(Al-Zr-Y)，电导率由原来的58％IACS提高到60％IACS,载流量是纯铝线的1.6倍～2.0倍，可以用作大电流导线。附图说明图1为本技术的结构图。结合图1，本技术的具体附图标记如下：1-第一螺旋缠绕，2-第一固定带，3-第二螺旋缠绕，4-钢线，5-第二固定带，6-次级导体。具体实施方式结合图1，本技术的具体实施方式为:钢芯铝合金绞线，包括螺旋缠绕、钢线和固定带，其特征在于：所述螺旋缠绕包括第一螺旋缠绕1和第二螺旋缠绕3，所述螺旋缠绕的材料为稀土铝合金；所述固定带包括第一固定带2和第二固定带5，第一固定带2位于第二螺旋缠绕3的内环，第一固定带2固定若干第二固定带5，第二固定带5内部为钢线，钢线为特高强度钢线G6A，第二固定带5和第一固定带2之间的空隙填充次级导体6，固定带为稀土铝合金，次级导体6为稀土铝合金。进一步地，所述稀土铝合金为高导电稀土铝合金(Al-Re)。进一步地，所述稀土铝合金为高强度稀土铝合金(Al-Mg-Si-Re)。进一步地，所述稀土铝合金为高导电耐热稀土铝合金(Al-Zr-Y)。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
钢芯铝合金绞线，包括螺旋缠绕、钢线和固定带，其特征在于：所述螺旋缠绕包括第一螺旋缠绕(1)和第二螺旋缠绕(3)，所述螺旋缠绕的材料为稀土铝合金；所述固定带包括第一固定带(2)和第二固定带(5)，第一固定带(2)位于第二螺旋缠绕(3)的内环，第一固定带(2)固定若干第二固定带(5)，第二固定带(5)内部为钢线，钢线为特高强度钢线G6A，第二固定带(5)和第一固定带(2)之间的空隙填充次级导体(6)，固定带为稀土铝合金，次级导体(6)为稀土铝合金。

【技术特征摘要】
1.钢芯铝合金绞线，包括螺旋缠绕、钢线和固定带，其特征在于：所述螺旋缠绕包括第一螺旋缠绕(1)和第二螺旋缠绕(3)，所述螺旋缠绕的材料为稀土铝合金；所述固定带包括第一固定带(2)和第二固定带(5)，第一固定带(2)位于第二螺旋缠绕(3)的内环，第一固定带(2)固定若干第二固定带(5)，第二固定带(5)内部为钢线，钢线为特高强度钢线G6A，第二固定带(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝安，
申请(专利权)人：陕西电力电缆制造有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61