高強度耐熱高電導率6063Sc鋁合金型材制造
成果概況
成果類別: | 應用技術 | 體現形式: | 新材料 | 課題來源: | |
起止時間: | 2012.01 至2012.12 | 研究形式: | 獨立研究 | 所處階段: | 初期階段 |
成果屬性: | 原始性創新 |
成果簡介
銅由于有良好的導電和導熱性,一直作為輸電領域主要應用的材料之一。中國是銅資源稀缺國家,是全球銅的最大買家,研究鋁替代銅材料無論從經濟角度,還是可持續發展的資源戰略角度,都是值得推進的。
上世紀八十年代初,國內對變形合金鋁在電工應用領域就開始進行一些嘗試。變形鋁合金型材與銅比具有經濟性、與鋼比有良好的導電性、耐腐蝕性、可焊性、與純鋁比易于切削加工,有高強度和硬度。當前市場上供應的電工用鋁合金型材存在主要缺陷:
①要么型材具備高強度、但不耐熱、電導率低;
②要么電導率高、但強度弱、不耐熱;
③要么耐熱、高強度、但電導率低等等。這類型材的使用要求和特點必須同時具備
①既要有高電導率的電學性能;
②又要有電氣零配件易于切削加工和裝配的硬度,超長架空使用撓度控制良好,強度高的力學性能;
③長期使用,耐受150℃以上高溫,且高強度不顯著降低的機械性能。由于輸電產品電導率低,質量差,我國電網的損耗很高。城鄉電網改造前,據電力部門的調查,國家電網損耗是電網傳輸電量的8.9% 以上,最差的(地方電網)可達20%。因此開發新型高強度、耐熱、高導電率鋁合金型材替代銅、鋼、取代市場上性能差的鋁型材是迫切需要的。
主要達到的技術性能指標
抗拉強度
mpa 屈服強度
mpa 延伸率
A/% 電導率
MS.m-1 長期工作
耐熱溫度
℃ 耐熱性以230℃退火1小時,冷卻至20℃,強度殘存(保持)率來表示(%)
6063標準值 200 195 8 ≥32 70 ≥90
新方法第三方檢測 351 326 15 35.21 ≥150 ≥98
提高值(%) 75.5 67.18 87.5 10.03 114.29 8.8
①合金配方創新:控制合金微量元素的種類和數量,添加適量稀土Re、Sc等元素對鋁合金進行改性 ,充分發揮Re、Sc細化晶粒和提高導電性的物理化學作用,顯著提高了材料的機械物理性能。
②模具結構創新:開發了蝶形焊合腔模具結構,加大焊合腔容積10-12%,增強厚壁輸電鋁合金型材在擠壓生產中的焊合質量。
③工藝創新:優化了型材熱處理工藝路線,提高了型材的物理化學穩定性和耐熱性。
整體技術達到國內領先水平。
本項目產品很好地實現了強度、電導率、耐熱性能的優良組合,具有強度高,耐熱性能好,電阻率小,電導率高,控制了溫升對強度的影響,極大地保證了單位面積內的電流載荷,降低了輸電能耗,延長了使用壽命,型材易于加工,產品技術十分成熟,對電力、通訊、電機、高速鐵路、輕軌等行業的應用有著巨大的意義。
該項目已取得具有自主知識產權的創新成果,對提高我國特種鋁合金型材的研發與制造水平具有重要作用,應用前景廣闊。
本項目產品應用領域有電力高、低壓電氣零配件、輸電網支架、線路金具及連接附件、超高壓輸變電站導電管母線及異形導體、高速列車、城市地鐵導電軌、廠礦企業起重機電氣滑觸線、郵電通訊裝線盒及結構部件、LED燈具及家用電器等。6063Sc型材是在高溫下擠壓成型,可制作形狀復雜,尺寸精度要求高的結構件或零件,可依據客戶需要的截面形狀及特定要求來樣或來圖開模定制,推廣應用十分方便
應用前景
主要應用行業: | 制造業 | 知識產權形式: | |
應用狀態: | 產業化應用 | 擬轉化方式: |
單位概況
完成單位: | 湖北瑞林特鋁業有限公司 | ||||
單位地址: | 湖北省黃岡市浠水洪山工業園一號路 | ||||
單位電話: | 0713-4219229 |
聯系方式
聯系人: | 魯德勝 | 聯系人電話: | 0713-4219079 | 聯系人Email: | hbrlt@126.com |
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