一种高导电率中强铝合金导线的研制及节能分析

如何提高中强铝合金导线的导电率并充分发挥其技术优势,成了目前架空导线研究工作者的问题。本文研制出了一种新型高导电率中强铝合金导线,其导电率达到59.2%IACS以上,并进行了节能分析计算。结果显示,采用新型高导电率中强铝合金导线可以节约电能,减少二氧化碳排放。     

微量Zr、Er对导线用耐热铝合金性能的影响

耐热铝合金导线是解决大容量输电的重要手段。研究了Zr和Er对耐热铝合金导电性、抗拉强度及耐热性的影响。结果表明,Zr含量在0.04%~0.1%范围变化时,耐热铝合金单丝的导电率逐渐降低,抗拉强度与耐热性均先升高后降低,Zr为0.08%时达到峰值;随着Er在0.03%~0.1%范围变化时,合金的抗拉强度和耐热性提高,而导电率先升高后降低,在Er为0.08%时达到峰值。     

高电导率耐热铝合金导体材料的合金设计

耐热铝合金导线的耐热机理是采用微合金化元素提高铝基体的再结晶温度。提高耐热铝合金导线电导率的措施是优选微合金元素和工业纯铝,降低微合金元素和杂质元素对铝基体导电性的影响。在分析Zr、Er、Y等微合金元素对铝导体再结晶温度和导电性影响的基础上设计出了Al-Er-Y和Al-Er-Y-B系耐热铝合金导体材料。采用优选Al99.70重熔用铝锭和Al-Er、AlY、Al-B中间合金制备了Al-Er-Y-(B)耐热铝合金导线。结果表明,Al-0.1~0.2Er-0.1~0.2Y-0~0.03B合金导线的抗拉强度≥160 MPa、伸长率(200 mm标距)≥2%、导电率(20℃)≥61%IACS、230℃退火1 h后的强度残存率≥90%。     

俄罗斯采用电磁模铸法研制成功特高温铝合金导电线

据国外媒体近期报道,俄罗斯国立研究型科技大学与克拉斯诺雅尔斯克(Klasnoyarsk)磁体动力学科学生产中心共同研发出了一种新工艺,可制备独特的、前所未有的高强度特耐热导电铝合金,取代在航空航天器和高铁上应用的更昂贵、更重的铜导线。     

中强度铝合金导线概述

介绍了中强度铝合金导线的特点,概述了中强度铝合金导线的发展历史、国内外研究现状与应用。结合我国的电网发展与建设,指出了在保证力学性能满足使用要求的前提下提高导线的导电率是中强铝合金导线发展的主要方向,这对于输电水平的提高和降低线路损耗具有重要意义。     

Zr元素对耐热铝合金导线组织和性能的影响

采用显微组织观察、力学性能测试、热保持性能测试、导电性能测试等方法,研究了Zr含量对Al-0.1Er合金导线显微组织和性能的影响。结果表明:Al-0.1Er合金中Zr添加量较少时(≤0.15wt%),Zr以固溶原子形式存在。随着Zr含量的增加,试样的强度和热保持性能逐渐升高,伸长率和导电率逐渐降低。当Zr含量达到0.2wt%时,Al_3Zr相析出,晶粒细化,试样强度继续增强,热保持性能下降,伸长率和导电率回升。经过210℃×4 h时效处理后,Al-0.1Er-0.05Zr合金导线导电率达到了60.13%IACS,耐热性能在280℃条件下,强度保存率在90%以上,达到超耐热铝合金导线导电性能和耐热性能要求。     

稀土Al-Mg-Si合金导线的热处理与性能研究

采用稀土微合金化和热处理相结合的方法制备出了高强高导电率的铝合金导线,研究了均匀化退火温度和时间、时效温度和时间对合金显微组织、力学性能和导电性能的影响,优化了均匀化退火和时效热处理工艺。结果表明:相对于铸态合金,均匀化退火态合金的硬度降低而导电率提高;随着均匀化退火温度的升高和均匀化退火时间的延长,合金的显微硬度逐渐降低而导电率不断提高,适宜的均匀化退火工艺为570℃/8 h;随着时效温度的提高,导电率达到标准所需的时间缩短,而抗拉强度达到标准的时间先增加而后减小;稀土铝合金导线适宜的时效热处理工艺为190℃/9 h,此时铝合金导线的抗拉强度为242 MPa、导电率为60.2%IACS。     

稀土铝合金导线的合金化与性能研究

通过单独添加Er和复合添加Er、Ce制备了3种不同组分的稀土铝合金导线,对比分析3种铝合金导线的显微形貌、导电性能、常温力学性能和强度高温保持率,分析稀土Er元素的作用机理。结果表明,稀土铝合金导线的抗拉强度、断后伸长率和导电率从高至低的顺序为:(Al-0.1Er-0.03Zr)(Al-0.05Er-0.03Zr-0.05Ce)(Al-0.05Er-0.03Zr);(Al-0.1Er-0.03Zr)和(Al-0.05Er-0.03Zr-0.05Ce)合金的电阻温度系数α均低于纯Al,而Al-0.05Er-0.03Zr合金导线的电阻温度系数α高于纯Al;三种铝合金导线的耐热性能都满足90%拉伸强度保持率温度必须达到230℃以上的要求;三种稀土铝合金导线中Al-0.1Er-0.03Zr合金的强塑性和导电性最好,这主要是由于Er元素的固溶强化、第二相强化和细晶强化作用。     

高强耐热全铝合金导线的研究与开发

对国内外铝合金导线的发展和应用现状作了简单介绍。针对架空导线的发展需要,从铝合金导线的熔炼、轧制、拉制及中间处理等方面,分析了高强耐热全铝合金导线的研究与开发。     

铝合金杆退火对铝合金导线性能的影响

对Al-Fe系铝合金热轧杆进行了再结晶退火。实验研究了不同状态铝合金杆拉制导线的电导率、抗拉强度和伸长率。实验结果表明退火铝合金杆具有较高的加工硬化率,退火铝合金杆拉制的导线与热轧杆直接拉制的导线强度相当,导电率提高约0.5%IACS,伸长率提高30%以上。导线导电率的提高与退火可部分消除铸造和轧制过程中形成的晶体缺陷有关。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.