一种特耐热铝合金耐张管材制造技术

本发明专利技术提供了一种特耐热铝合金耐张管材，涉及铝合金管材的技术领域；耐张管材在400℃加热1h强度残存大于90%；其制备包括：S1)提供铝合金铸棒；S2)对铸棒进行时效热处理；S3)在阶梯式挤压速度下进行挤压加工处理；S4)利用风冷和自然冷却依次对管材进行冷却。其中，铝合金铸棒的组成元素以质量分数计包括Fe0.15

【技术实现步骤摘要】
一种特耐热铝合金耐张管材


[0001]本专利技术涉及铝合金管材的
，尤其是涉及一种特耐热铝合金耐张管材。

技术介绍

[0002]在架空输电线路中，导线每隔一定的距离都有一座铁塔支撑。各段导线之间以及导线和铁塔之间需要用耐张管进行连接，由于大长度导线的自重很大，因此耐张管要承受很大的张力，要求具有较高的强度。同时因为耐张管的机加工变形较大，又要求其具有较好的延伸性，否则容易导致开裂。因此，对耐热管的强度、延伸率等指标要求非常严格。另外对于耐热铝合金导线，由于大幅提高了导线的载流量，实际运行温度大幅提高，其中特耐热导线的长期运行温度达到230℃及以上。随着温度的升高，合金会发生蠕变，强度也会逐渐降低，这就要求耐张管的必须具备良好的耐热性能，可以在长期使用过程中保证强度残存值。
[0003]国内目前使用的耐张管主要为常规1050A合金材质，通过挤压工艺进行生产时，管材强度波动范围大，导致成材率低下，成本居高不下。另一方面，合金的耐热性较差，长期使用后强度会明显降低，影响架空线路的运行安全性。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种特耐热铝合金耐张管材，以改善现有技术中耐张管用铝合金耐热性能较差、强度不均匀的问题。
[0005]本申请提供的一种特耐热铝合金耐张管材，所述耐张管材在400℃加热1h强度残存大于90%；所述耐张管材的制备包括：S1)提供铝合金铸棒；S2)在400~450℃下对所述铸棒进行时效热处理10~30h，得到时效处理后的所述铸棒；S3)利用挤压机对所述时效处理后的所述铸棒进行挤压加工处理，得到管材；S4)利用风冷和自然冷却依次对所述管材进行冷却。
[0006]其中，所述挤压机的挤压杆的前进速度依次递减：所述挤压加工处理的前段部分，所述挤压杆的前进速度为5~6.5mm/s；所述挤压加工处理的中段部分，所述挤压杆的前进速度为4.5~6mm/s；所述挤压加工处理的后段部分，所述挤压杆的前进速度为4~5.5mm/s；其中，所述铸棒的组成元素以质量分数计包括Fe 0.15
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0.20%，Si 0.10
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0.15%，Zr 0.10
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0.15%，Cu 0.01
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0.05%，Zn 0.01
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0.05%，Ti 0.02
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0.05%，余量由Al和不可避免的杂质元素构成；所述不可避免的其他杂质元素的总量≤0.05%。
[0007]进一步的，在本申请的一些实施例中，所述利用风冷和自然冷却依次对所述管材进行冷却，包括：利用风冷将所述管材冷却至300~380℃，再对所述管材进行自然冷却。
[0008]进一步的，在本申请的一些实施例中，所述S3)中，所述挤压机的挤压比λ为15
‑
20。
[0009]进一步的，在本申请的一些实施例中，所述挤压比的值与所述挤压杆的前进速度值呈反比。
[0010]进一步的，在本申请的一些实施例中，所述挤压杆的前进速度按照0.5mm/s的步长从所述挤压加工处理的前段部分、所述挤压加工处理的中段部分、所述挤压加工处理的后段部分依次降低。
[0011]进一步的，在本申请的一些实施例中，所述铸棒的挤压温度为390~410℃；所述挤压机中挤压筒的加热温度410~420℃、所述挤压机中模具的温度410~430℃。
[0012]进一步的，在本申请的一些实施例中，所述铸棒利用半连续铸造工艺铸造得到；所述半连续铸造工艺采用气滑铸造结晶器进行铸造。
[0013]进一步的，在本申请的一些实施例中，还包括：在所述S4）之后，对所述管材进行调直、定尺切割处理。
[0014]进一步的，在本申请的一些实施例中，所述不可避免的杂质元素中每一元素的含量不大于0.01%。
[0015]进一步的，在本申请的一些实施例中，所述耐张管材具有25%以上的延伸率；所述耐张管材的耐张强度为82~90MPa。
[0016]本申请提供一种特耐热铝合金耐张管材，通过优化调整常规1050A合金组分，并结合铝棒高温时效处理提高了合金的耐热性和导电性能。在挤压时，采用挤压速度阶梯控制，改善挤出管材的强度均匀性；同时还采用强风冷却和自然冷却相结合的方式，利用自退火效应进一步提升耐张管的耐热性能，使得到的耐张管的耐张强度均一性好，进一步提升合金的耐热性。所得到的耐张管强度82~90MPa、延伸率≥25%，400℃加热1h强度残存大于90%，可以满足特高压及增容改造输电线路长期运行要求。
具体实施方式
[0017]下面将结合实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0018]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]在本申请的描述中，需要理解的是，“多种”的含义是两种或两种以上，除非另有明确具体的限定。
[0020]下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0021]本申请提供一种特耐热铝合金耐张管材，所述耐张管材在400℃加热1h强度残存大于90%；所述耐张管材的制备包括：S1、提供铝合金铸棒；S2、在400~450℃下对所述铸棒进行时效热处理10~30h，得到时效处理后的所述铸棒；S3、利用挤压机对所述时效处理后的所述铸棒进行挤压加工处理，得到管材；S4、利用风冷和自然冷却依次对所述管材进行冷却。
[0022]其中，所述挤压机的挤压杆的前进速度依次递减：所述挤压加工处理的前段部分，所述挤压杆的前进速度为5~6.5mm/s；所述挤压加工处理的中段部分，所述挤压杆的前进速度为4.5~6mm/s；所述挤压加工处理的后段部分，所述挤压杆的前进速度为4~5.5mm/s；其中，所述铸棒的组成元素以质量分数计包括Fe 0.15
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0.20%，Si 0.10
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0.15%，Zr 0.10
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0.15%，Cu 0.01
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0.05%，Zn 0.01
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0.05%，Ti 0.02
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0.05%，余量由Al和不可避免的杂质元素构成；所述不可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特耐热铝合金耐张管材，其特征在于，所述耐张管材在400℃加热1h强度残存大于90%；所述耐张管材的制备包括：S1、提供铝合金的铸棒；S2、在400~450℃下对所述铸棒进行时效热处理10~30h，得到时效处理后的所述铸棒；S3、利用挤压机对所述时效处理后的所述铸棒进行挤压加工处理，得到管材；S4、利用风冷和自然冷却依次对所述管材进行冷却；其中，所述挤压机的挤压杆的前进速度依次递减：所述挤压加工处理的前段部分，所述挤压杆的前进速度为5~6.5mm/s；所述挤压加工处理的中段部分，所述挤压杆的前进速度为4.5~6mm/s；所述挤压加工处理的后段部分，所述挤压杆的前进速度为4~5.5mm/s；其中，所述铸棒的组成元素以质量分数计包括Fe 0.15
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0.20%，Si 0.10
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0.15%，Zr 0.10
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0.15%，Cu 0.01
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0.05%，Zn 0.01
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0.05%，Ti 0.02
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0.05%，余量由Al和不可避免的杂质元素构成；所述不可避免的其他杂质元素的总量≤0.05%。2.根据权利要求1所述的特耐热铝合金耐张管材，其特征在于，所述利用风冷和自然冷却依次对所述管材进行冷却，包括：利用风冷将所述管...

【专利技术属性】
技术研发人员：白清领，缪姚军，缪小林，徐海波，
申请(专利权)人：上海中天铝线有限公司，
类型：发明
国别省市：