[发明专利]一种特高压线路用高强韧耐腐蚀轻质合金铝材及制备工艺

说明书

本发明公开了一种特高压线路用高强韧耐腐蚀轻质合金铝材及制备工艺，配方包括：铝锭、结晶硅、铜锭、铝锶中间合金、铝镁中间合金、铝锰中间合金和铝钛硼中间合金，各组分的重量份数分别是：30～40份的铝锭、32～38份的结晶硅、5～9份铜锭、4～8分的铝锶中间合金、13～25份的铝镁中间合金、7～12份的铝锰中间合金和5～10份的铝钛硼中间合金；该发明通过细化处理提高了合金铝材的抗拉强度和韧性，降低了线路断裂的风险，提高了线路的工作可靠性，提高了合金铝材的硬度，增强了合金铝材的耐腐蚀性能，减少了高寒高海拔恶劣环境下线路的损伤，延长了特高压线路的使用寿命，不用镀锌处理，无毒害废水产生，安全环保。

技术领域

本发明涉及轻质合金铝材技术领域，具体为一种特高压线路用高强韧耐腐蚀轻质合金铝材及制备工艺。

背景技术

特高压线路指的是正负800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级的电能输送线路。随着科技的高速发展，在特高压线路上用高强耐热铝合金绞线代替钢芯铝合金绞线已在国际上受到普遍关注。高强耐热全铝合金是具有较高抗拉强度，又有很好耐热性能的铝合金导体材料，制成导线后具有使用温度高、耐热性好，导电性能优良、载流量大，抗拉强度高、质量轻、弧垂特性好以及焊接性能、耐蚀性能优良等突出优点。国内在高强耐热全铝合金绞线的生产和应用上还处于起步阶段，但由于其应用时导线接续简单、维护保养方便、工程综合造价较经济等优势，在线路改造和大跨距线路建设上已逐渐成为使用对象。特高压输电是在超高压输电的基础上发展的，其目的仍是继续提高输电能力，实现大功率的中、远距离输电，以及实现远距离的电力系统互联，建成联合电力系统。

然而，传统的合金铝材大多抗拉强度低、韧性差，使用过程中容易出现线路断裂的问题，不可避免的影响了特高压线路的工作可靠性，且通过表面镀锌方式进行防腐处理，制备过程中容易产生大量有毒有害废水，对环境造成严重污染，同时耐腐蚀性能不足，在高寒高海拔恶劣环境下损伤严重，缩短了特高压线路的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特高压线路用高强韧耐腐蚀轻质合金铝材及制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种特高压线路用高强韧耐腐蚀轻质合金铝材，配方包括：铝锭、结晶硅、铜锭、铝锶中间合金、铝镁中间合金、铝锰中间合金和铝钛硼中间合金，各组分的重量份数分别是：30～40份的铝锭、32～38份的结晶硅、5～9份铜锭、4～8分的铝锶中间合金、13～25份的铝镁中间合金、7～12份的铝锰中间合金和5～10份的铝钛硼中间合金。

一种特高压线路用高强韧耐腐蚀轻质合金铝材的制备工艺，包括以下步骤：步骤一，选料；步骤二，熔炼；步骤三，精炼；步骤四，细化；步骤五，热铸；步骤六，热轧；

其中在上述步骤一中，按照各组分的重量份数分别称取30～40份的铝锭、32～38份的结晶硅、5～9份铜锭、4～8分的铝锶中间合金、13～25份的铝镁中间合金、7～12份的铝锰中间合金和5～10份的铝钛硼中间合金，备用。

其中在上述步骤二中，将步骤一中备好的铝锭倒入真空感应熔炼炉中，进行初段加热，使铝锭熔化成熔融态的铝液，再加入步骤一中备好的铝锶中间合金、铝镁中间合金和铝锰中间合金，使铝锶中间合金、铝镁中间合金和铝锰中间合金熔化后分散于铝液中，形成混合金属液，接着进行二段加热，并加入步骤一中备好的铜锭，使铜锭熔化后分散于混合金属液中，再进行三段加热，并加入步骤一中备好的结晶硅，使结晶硅熔化后分散于混合金属液中，得到铝合金液。

其中在上述步骤三中，将步骤二中得到的铝合金液转入精炼炉中，降温至精炼温度，再从炉底通入适量的惰性气体，注入铝合金液中，形成大量细小的弥散气泡，吸收铝合金液中的氢气、吸附铝合金液中的氧化夹渣，并呈螺旋形缓慢上浮，使氢气脱离铝合金液，从炉顶排入氢气回收系统，除气完毕后进行静置，使氧化夹渣漂浮在铝合金液的表面，从炉侧排入废渣处理系统，得到铝合金精炼液。