高强度耐热铝合金管型母线制造技术

高强度耐热铝合金管型母线，涉及一种用于高压和超高压输变电配电装置的管型母线。管型母线采用Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ－ＺｒＯ↓［３］合金生产，合金的百分组成为：Ｓｉ０．３０～０．５０、Ｆｅ０．３５、Ｃｕ０．１０、Ｍｎ０．１０、Ｍｇ０．５０～０．７５、Ｃｒ０．１０、Ｚｎ０．１０、Ｔｉ０．１０、Ｚｒ０．２０～０．３０、杂质≤１．５、Ａｌ余量。由于本发明专利技术采用的Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ合金中加入Ｚｒ，使合金的再结晶温度提高８０～１００℃，可确保管型母线的使用温度达到２００℃。本发明专利技术用Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ－ＺｒＯ↓［３］合金生产管母线，提高了管母线的耐热性能、载流容量、增加了输变电系统运行的安全可靠性，减少了输电过程的线损；本管型母线强度高、导电性能好，在高温下具有稳定的力学性能和大的载流量，瞬间短路时仍能保持导体力学性能，能适应高压和超高压输变电需要。本发明专利技术所用合金可以用来制造其它导体材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于高压和超高压输变电配电装置的管型母线。
技术介绍
在我国，用于高压和超高压(110KV 1000KV)输变电装置的铝合金管型母线 现采用由本申请人和沈阳铝材厂、沈阳银箭导电管厂提供的常规的6063合金生产。 这些铝合金虽然力学性能、电性能及有关各项物理性能等可以满足需要，但生产的管 母线的最高使用温度不能超过90'C (标准规定80°C)，超过该温度长期运行时材料会 产生蠕变。根据市场调研结果，国内电力设计部门积极要求使用高强度耐热铝合金管 母线(工作温度期望达到15(TC以上)，管母线在运行时，因为提高其耐热性能，就 能提高其在高温时的力学性能，从而显著提高载流容量，特别是提高送电系统运行的 安全可靠性，从而也可以节约大批的有色金属，降低工程造价，这也一直是送变电设 计最关注的问题。因此，高强度耐热铝合金管母线的研制受到全国电力设计部门及送 变电行业的高度重视。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现状，旨在提供一种能减少输电过程的线损，增加送电 系统的可靠性，强度高、导电性能好，在高温下具有稳定的力学性能和大的载流量， 瞬间短路时仍能保持导体力学性能的高强度耐热铝合金管型母线。本专利技术目的的实现方式为，高强度耐热铝合金管型母线，管型母线采用A1— Mg—Si—Zr合金生产，合金的百分组成为Si 0.30 ~ 0.50、 Fe 0.35、 Cu 0.10、 MnO.lO、 Mg0.50-0.75、 O 0.10、 Zn0.10、 Ti 0.10、 Zr 0.20 ~ 0.30、杂质《0.15、 Al 余量。由于本专利技术采用的Al—Mg—Si合金中加入加入微量元素Zr，使合金的再结晶 温度提高80 10(TC，可确保管型母线的使用温度达到2(KTC。本专利技术采用Al—Mg 一Si—Zr合金生产管母线，提高了管母线的耐热性能、载流容量、增加了输变电系 统运行的可靠性，减少了输电过程的线损；本管型母线强度高，导电率可达到53— 58%IACS、导电性能好，连续使用温度20(TC时其o^210Mpa，高温下具有稳定的力 学性能和大的载流量，瞬间短路时仍能保持导体力学性能，蠕变强度高、防风、抗震、 耐用，能适应高压和超高压输变电的需要。Al—Mg—Si—Zr合金也可以用来制造其它导体材料。具体实施例方式本管型母线采用Al—Mg — Si—Zr合金生产，合金的百分组成为Si 0.30~ 0.50、 Fe0.35、 CuO.lO、 MnO.lO、 Mg0.50~0.75、 CrO.lO、 Zn(U0、 Ti 0.10、 Zr 0.20-0.30、杂质《(U5、 Al 余量。根据有关资料介绍，向铝中添加锆能提高铝的再结晶温度、蠕变强度及耐热性能。 含1%左右Mg,Si及少量的Cu、 Z,.等元素的合金既有高的蠕变强度，又有大于51%IACS 的导电性能。锆是铝合金一种微量合金元素，锆的最重要作用是对铝的再结晶有影响， 可使铝的再结晶温度上升100K。文献中介绍在AiMg—Zr合金中，同时与铝处于 平衡状态的只有MgsAL及ZrAl,，锆不激烈地,少镁的固溶度。而在Al—Si—Zr合金 中，Zr与Si在铝中固溶度较低，在A1端仅有ZrAl:,和Si。基于上述的论述认为Zr在Al、 Mg、 Si合金中，主要与Al形成ZrAl:,化合物， 在浓度低时与Mg、 Si不发生反应。含Zr量低时，如0. 04iZr铝合金主要靠固溶效应起作用，而含Zr量高时，如0. 3%Zr，不仅是A1A具有沉淀效应，同时又具有晶粒细化效果。本申请人对本管犁母线作了大量工业试验，具体测试结果如下1) 高温瞬时拉力试验力学性能试验产品规格及状态。150*7 mm T6试样加热200°C保温10分钟时测得产品的力学性能o b=215Mpa o 0.2=190MpaS =8%2) 导电率56%IACS3) 焊接性能焊接强度140Mpa为基体强度的65V。4) 电阻率0.03078 Qmm2/m5) 载流量；0150*7 mm管母柳K时载流量5580A，不低于6063合金(5050A)6) 弹性模量72000Mpa7) 其它物理常数20^100。C线膨胀系数a =21.5*10-61/°C 泊松比0.4020。C时电阻温度系数0.0041°C电力设计部门管母线的要求如下-1、工作温度100 200。C时能保持室温的力学性能o b》205Mpa o 0.2^175 Mpa 5》8%3、 导电率》51IACS4、 其它物理常数满足使用要求5、 焊接性能良好，剩余强度达到现有标准6、 载流量不低于现有合金管母线证明本管母线的各项性能均达到电力部门的使用要求，有的还超出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
高强度耐热铝合金管型母线，其特征在于管型母线采用Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ－Ｚｒ合金生产，合金的百分组成为：Ｓｉ０．３０～０．５０、Ｆｅ０．３５、Ｃｕ０．１０、Ｍｎ０．１０、Ｍｇ０．５０～０．７５、Ｃｒ０．１０、Ｚｎ０．１０、Ｔｉ０．１０、Ｚｒ０．２０～０．３０、杂质≤０．１５、Ａｌ余量。

【技术特征摘要】
1、高强度耐热铝合金管型母线，其特征在于管型母线采用Al-Mg-Si-Zr合金生产，合金的百分组成为Si0.30～0.50、Fe0.35、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：周锦平，吕续国，尹建明，
申请(专利权)人：湖北兴和铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]