一种高压电缆临时支撑装置

申请号 CN201710912018.2 申请日 2017-09-29 公开(公告)号 CN107492859A 公开(公告)日 2017-12-19
申请人 国网河南省电力公司新野县供电公司; 发明人 黄涛; 李小松; 赵颖博; 王真; 陈静;
摘要 本 发明 涉及一种高压 电缆 临时 支撑 装置,包括底座和锚固机构,底座上部左右两侧分别设置左 耳 板座和右耳板座,左耳板座和右耳板座上转动设置倒U型连接座,连接座上设置支撑杆体,支撑杆体上端设置夹持机构,支撑杆体上前后两侧对称设置一对 拉环 ,拉环上设置用于拉起和固定支撑杆体的拉绳,底座上设置固定桩,底座、锚固机构、左耳板座、右耳板座、连接座、支撑杆体和拉环均为 铝 合金 制件, 铝合金 由下述 质量 百分数的成分制成:Mg:2.0~3.2%;Si:3.5~4.5%;Mn:0.2~0.3%;Cr:0.1~0.2%;Zr:0.18~0.25%;Ti:0.35~0.40%;Yb:0.15~0.3%;余量为Al及含量≤0.05%的杂质;本发明不仅强度高,耐 腐蚀 性能良好且轻量化,而且结构紧凑、支撑稳定且不需要依赖附近的树木作为 基础 。
权利要求

1.一种高压电缆临时支撑装置,其特征在于:包括底座和用于安装固定所述底座的锚固机构,所述底座上部左侧设置左板座,所述底座上部右侧设置右耳板座,所述左耳板座和右耳板座上转动设置倒U型连接座,所述连接座上设置支撑杆体,所述支撑杆体上端设置用于夹紧和固定高压电缆且具有绝缘性质的夹持机构,所述支撑杆体上前后两侧对称设置一对拉环,所述拉环上设置有用于拉起和固定所述支撑杆体的拉绳,所述底座上且位于所述支撑杆体前后两侧对称设置有用于固定所述拉绳自由端的固定桩;
所述锚固机构包括设置在所述底座上的若干个安装孔,所述安装孔内设置有固定杆,所述固定杆下部设置螺旋叶片,所述固定杆上部螺纹连接有用于限位的螺母且所述螺母位于所述底座上部,所述固定杆上端面设置螺纹柱,所述螺纹柱上螺纹连接有电动接头,且所述螺纹柱与所述电动接头之间通过第一插销固定;
所述底座、锚固机构、左耳板座、右耳板座、连接座、支撑杆体和拉环均为合金制件,所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:Mg:2.0~3.2%;Si:3.5~4.5%;Mn:0.2~0.3%;
Cr:0.1~0.2%;Zr:0.18~0.25%;Ti:0.35~0.40%;Yb:0.15~0.3%;余量为Al及含量≤
0.05%的杂质。
2.根据权利要求1所述的高压电缆临时支撑装置,其特征在于:所述夹持机构包括上部带有弧形凹槽的承载,所述承载块设置在所述支撑杆体上端,所述承载块上部一侧开设导向孔,所述导向孔内插设有导杆,所述导向孔内壁沿轴向设置限位滑槽,所述导杆上沿轴向设置与所述限位滑槽相配合的限位块,所述导杆下端设置限位板,所述限位板底部设置穿线鼻,所述穿线鼻内设置牵引绳,所述支撑杆体下部设置用于固定所述牵引绳自由端的栓柱,所述导杆上端设置下部带有弧形凹槽的压紧块,所述导杆上且位于所述承载块与所述压紧块之间位置套设有压缩弹簧
3.根据权利要求2所述的高压电缆临时支撑装置,其特征在于:所述连接座下端开设有插孔,所述左耳板座和右耳板座上开设有与所述插孔相配合的通孔,所述连接座通过贯穿设置在所述插孔和通孔内的第二销钉固定设置在所述左耳板座和右耳板座上。
4.根据权利要求3所述的高压电缆临时支撑装置,其特征在于:所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:Mg:2.5%;Si:3.8%;
Mn:0.25%;Cr:0.14%;Zr:0.21%;Ti:0.36%;Yb:0.23%;余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
5.根据权利要求4所述的高压电缆临时支撑装置,其特征在于:所述铝合金的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1:按上述成分配比进行合金熔炼,所述合金熔炼温度为720℃-750℃,保温10~
12分钟,得到合金熔液一;
步骤S2:在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼,所述精炼的温度为730~740℃,时间为10~15分钟,得到合金熔液二;
步骤S3:将所述合金熔液二冷却,挤压,得到铸锭
步骤S4:将所述铸锭以0.72℃/min的速度升温至450℃,在450℃温度下保温10~12小时,进行均匀化处理;
步骤S5:将均匀化处理后的铸锭在360℃条件下保温1~1.2小时,升温至420℃进行热轧,热轧温度不低于370℃;
步骤S6:将热轧后的合金材料加热到485~500℃,保温5~7h,然后淬至室温;
步骤S7:将固溶处理后的合金材料进行时效处理,得到铝合金材料。
6.根据权利要求5所述的高压电缆临时支撑装置,其特征在于:所述精炼剂由下述重量份的原料制成:六氯化二50~60份、氯化10~20份、膨润土20~30份。
7.根据权利要求6所述的高压电缆临时支撑装置,其特征在于:所述时效处理的温度为
165~180℃,时间为6~10h。

说明书全文

一种高压电缆临时支撑装置

技术领域

[0001] 本发明属于电辅助工具技术领域,具体涉及一种高压电缆临时支撑装置。

背景技术

[0002] 通常户外高压电缆通过电线杆进行布设,相邻两根电线杆之间有树木时,随着树木的生长,树枝容易顶压电缆,长时期顶压会将电缆渐渐拉长。为了保证供电安全,工人会将干扰电线的树枝砍掉,但是被拉长的电缆却无法复原,导致两根电线杆之间的电缆呈弧线形下垂,如遇到大,电缆会左右摇摆,给供电安全带来了隐患。同时由于拉紧电缆的工作比较复杂,需要多人参与,所以砍树枝的工人在砍掉树枝后一般无法立即将电缆拉紧,通常要等上好多天,所以电缆在被拉紧前一直处于下垂状态。
[0003] 为了解决高压电缆下垂带来的供电安全隐患,专利授权公告号为CN 203562691 U的中国专利公开了一种高压电线临时支撑杆,包括绝缘支撑管和紧固绳,所述紧固绳对折后穿设在所述绝缘支撑管中。所述紧固绳绕过高压电线并拉起高压电线,然后将所述紧固绳的两端同时插入所述绝缘支撑管的一端,并从所述绝缘支撑管的另一端伸出,然后将所述紧固绳的两个自由端绕过树木枝杆并打结绑,使所述高压电线被吊起。如果仅用紧固绳将高压电线拉起,则遇到风吹的时候依然会产生很大晃动,所以所述绝缘支撑管的作用就是控制高压电线与树木枝干之间的距离,以减小风吹时高压电线的晃动幅度。该高压电线临时支撑杆具有设计科学、吊挂起高压电线、防止高压电线遇风左右摇摆的优点。该实用新型能够将下垂的电缆支撑起来,但是该实用新型利用紧固绳绑缚在树木枝干上的方法将下垂的电缆吊起,虽然能在一定程度上解决电缆下垂的问题,但是该实用新型需要有树木提供固定,对于没有树木的地方该实用新型难以发挥作用。
[0004] 综上,需要一种不仅支撑稳定,不需要附近有树木,而且耐腐蚀、强度高且轻量化的高压电缆临时支撑装置。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是,针对现有技术的不足,提供一种高压电缆临时支撑装置,不仅强度高,耐腐蚀性能良好且轻量化,而且结构紧凑、支撑稳定且不需要依赖附近的树木作为基础
[0006] 为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种高压电缆临时支撑装置,包括底座和用于安装固定所述底座的锚固机构,所述底座上部左侧设置左板座,所述底座上部右侧设置右耳板座,所述左耳板座和右耳板座上转动设置倒U型连接座,所述连接座上设置支撑杆体,所述支撑杆体上端设置用于夹紧和固定高压电缆且具有绝缘性质的夹持机构,所述支撑杆体上前后两侧对称设置一对拉环,所述拉环上设置有用于拉起和固定所述支撑杆体的拉绳,所述底座上且位于所述支撑杆体前后两侧对称设置有用于固定所述拉绳自由端的固定桩;
所述锚固机构包括设置在所述底座上的若干个安装孔,所述安装孔内设置有固定杆,所述固定杆下部设置螺旋叶片,所述固定杆上部螺纹连接有用于限位的螺母且所述螺母位于所述底座上部,所述固定杆上端面设置螺纹柱,所述螺纹柱上螺纹连接有电动接头,且所述螺纹柱与所述电动接头之间通过第一插销固定;
所述底座、锚固机构、左耳板座、右耳板座、连接座、支撑杆体和拉环均为合金制件,所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:
Mg:2.0~3.2%;
Si:3.5~4.5%;
Mn:0.2~0.3%;
Cr:0.1~0.2%;
Zr:0.18~0.25%;
Ti:0.35~0.40%;
Yb:0.15~0.3%;
余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
[0007] 优选地,所述夹持机构包括上部带有弧形凹槽的承载,所述承载块设置在所述支撑杆体上端,所述承载块上部一侧开设导向孔,所述导向孔内插设有导杆,所述导向孔内壁沿轴向设置限位滑槽,所述导杆上沿轴向设置与所述限位滑槽相配合的限位块,所述导杆下端设置限位板,所述限位板底部设置穿线鼻,所述穿线鼻内设置牵引绳,所述支撑杆体下部设置用于固定所述牵引绳自由端的栓柱,所述导杆上端设置下部带有弧形凹槽的压紧块,所述导杆上且位于所述承载块与所述压紧块之间位置套设有压缩弹簧
[0008] 优选地,所述连接座下端开设有插孔,所述左耳板座和右耳板座上开设有与所述插孔相配合的通孔,所述连接座通过贯穿设置在所述插孔和通孔内的第二销钉固定设置在所述左耳板座和右耳板座上。
[0009] 优选地,所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:Mg:2.5%;
Si:3.8%;
Mn:0.25%;
Cr:0.14%;
Zr:0.21%;
Ti:0.36%;
Yb:0.23%;
余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
[0010] 优选地,所述铝合金的制备方法,包括如下步骤:步骤S1:按上述成分配比进行合金熔炼,所述合金熔炼温度为720℃-750℃,保温10~
12分钟,得到合金熔液一;
步骤S2:在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼,所述精炼的温度为730~740℃,时间为10~15分钟,得到合金熔液二;
步骤S3:将所述合金熔液二冷却,挤压,得到铸锭
步骤S4:将所述铸锭以0.72℃/min的速度升温至450℃,在450℃温度下保温10~12小时,进行均匀化处理;
步骤S5:将均匀化处理后的铸锭在360℃条件下保温1~1.2小时,升温至420℃进行热轧,热轧温度不低于370℃;
步骤S6:将热轧后的合金材料加热到485~500℃,保温5~7h,然后淬至室温;
步骤S7:将固溶处理后的合金材料进行时效处理,得到铝合金材料。
[0011] 优选地,所述精炼剂由下述重量份的原料制成:六氯化二50~60份、氯化10~20份、膨润土20~30份。
[0012] 优选地,所述时效处理的温度为165~180℃,时间为6~10h。
[0013] 与现有技术相比,本发明的有益效果如下:本发明针对现有技术中用于支撑下垂电缆的支撑杆虽然能在一定程度上解决电缆下垂的问题,但是需要有树木提供固定,对于没有树木的地方该实用新型难以发挥作用,以及其他支撑装置采用制件易锈蚀的现象,因此提供一种不仅结构紧凑,支撑稳定,支撑效果好,而且耐腐蚀、强度高且轻量化的高压电缆临时支撑装置;本高压电缆临时支撑装置包括底座和用于安装固定底座的锚固机构,在底座上部左侧设置左耳板座,在底座上部右侧设置右耳板座,在左耳板座和右耳板座上转动设置倒U型连接座,在连接座上设置支撑杆体,在支撑杆体上端设置用于夹紧和固定高压电缆且具有绝缘性质的夹持机构,在支撑杆体上前后两侧对称设置一对拉环,在拉环上设置有用于拉起和固定支撑杆体的拉绳,在底座上且位于支撑杆体前后两侧对称设置有用于固定拉绳自由端的固定桩,这样一方面能够利用拉绳将支撑杆体竖立起来,并利用拉绳将竖起的支撑杆体实现两边对称拉近,进而利用夹持机构支撑起下垂的高压电缆。
[0014] 另外,锚固机构包括设置在在底座上的若干个安装孔,在安装孔内设置有固定杆,在固定杆下部设置螺旋叶片,在固定杆上部螺纹连接有用于限位的螺母且螺母位于底座上部,在固定杆上端面设置螺纹柱,在螺纹柱上螺纹连接有电动接头,且螺纹柱与电动接头之间通过第一插销固定,这样,能够利用电动扳手将下部设置有螺旋叶片的固定杆旋入土地内,从而起到快速安装和有效固紧的作用,不需要进行大量的地基开挖量,大大提高了工作效率。
[0015] 另外,夹持机构包括上部带有弧形凹槽的承载块,且承载块设置在支撑杆体上端,在承载块上部一侧开设导向孔,在导向孔内插设有导杆,在导向孔内壁沿轴向设置限位滑槽,并在导杆上沿轴向设置与限位滑槽相配合的限位块,从而利用限位滑槽和限位块的配合实现导杆只能沿导向孔的轴向滑动,而不能发生旋转,在导杆下端设置限位板,在限位板底部设置穿线鼻,在穿线鼻内设置牵引绳,在支撑杆体下部设置用于固定牵引绳自由端的栓柱,在导杆上端设置下部带有弧形凹槽的压紧块,在导杆上且位于承载块与压紧块之间位置套设有压缩弹簧,这样一方面能够利用承载块将下垂的电缆托起,另一方面能够利用人力向下拉紧牵引绳使得压紧块克服压缩弹簧的阻力压紧在电缆上避免电缆从承载块上滑落,再一方面能够利用压缩弹簧实现未将电缆卡在承载块和压紧块之间时,压缩弹簧能够自动将压紧块弹起的作用。
[0016] 另外,为了进一步地增强支撑杆体竖起后的稳定性,在连接座下端开设有插孔,在左耳板座和右耳板座上开设有与插孔相配合的通孔,且连接座通过贯穿设置在插孔和通孔内的第二销钉固定设置在左耳板座和右耳板座上,这样利用第二销钉大大增强了支撑杆体竖起后的稳定性。
[0017] 另外,本发明在使用时不仅需要结构轻便,而且还要具备足够高的强度和耐腐蚀性能,以满足作业需求。为此,申请人针对高压电缆临时支撑装置的作业要求及作业环境等的需要,研发了一种高强耐腐蚀的铝合金材料,专用于制作高压电缆临时支撑装置。其中,本发明铝合金中各成分的作用分析:Mg:铝合金中加入适量Mg能够增强铝合金的耐蚀性,也使得铝合金更加易于成型,但是也会导致铝合金的热脆性增加,申请人经研究发现,本发明Mg在2.0~3.2%之间时,铝合金的耐蚀性能优异,同时强度提高明显,超过3.2%耐蚀性下降,热脆性增加;
Si:铝合金中加入适量Si能够改善铝合金的抗拉强度、硬度以及切削性,但是对塑性性能不利。申请人经研究发现,本发明中Mg在3.5~4.5%之间时,利于铝合金的塑性加工,同时铝合金的耐蚀性能优异,同时强度提高明显,超过4.5%对铝合金强度的增加不利;
Mn:铝合金中加入适量Mn能够改善高温强度、细化晶粒,但是超过一定限度则易降低合金导热性能,因此,本发明控制Mn含量为0.2~0.3%;
Cr:对铝合金具有一定的强化作用,还能改善铝合金的韧性、降低应力腐蚀开裂敏感性,但会增加铝合金的淬火敏感性,本发明控制Cr含量为0.1~0.2%;
Zr:能够细化晶粒,提高铝合金的综合性能,并能在一定程度上降低杂质Fe对铝合金的危害,本发明控制Zr的含量为0.18~0.25%;
Ti:对合金析出相有抑制作用,能有效地阻碍再结晶、细化晶粒尺寸,从而增强材料的抗腐蚀性能,本发明控制Ti的含量为0.35~0.40%;
Yb:与元素Zr配合能够细化晶粒,增强铝合金的机械强度,本发明控制Yb的含量为0.15~0.3%;
通过上述各元素及其含量的协同配合,铝合金材料的机械性能及耐腐蚀性能优异,特别适用于制作高压电缆临时支撑装置。
附图说明
[0018] 图1为本发明的整体结构示意图;图2为本发明中锚固机构的结构示意图。

具体实施方式

[0019] 下面结合一些具体实施方式,对本发明进一步说明。
[0020] 实施例1参阅图1~2,一种高压电缆临时支撑装置,包括底座1和用于安装固定所述底座1的锚固机构2,所述底座1上部左侧设置左耳板座3,所述底座1上部右侧设置右耳板座4,所述左耳板座3和右耳板座4上转动设置倒U型连接座5,所述连接座5上设置支撑杆体6,所述支撑杆体6上端设置用于夹紧和固定高压电缆且具有绝缘性质的夹持机构,所述支撑杆体6上前后两侧对称设置一对拉环7,所述拉环7上设置有用于拉起和固定所述支撑杆体6的拉绳8,所述底座1上且位于所述支撑杆体6前后两侧对称设置有用于固定所述拉绳8自由端的固定桩9。
[0021] 所述锚固机构2包括设置在所述底座1上的若干个安装孔10,所述安装孔10内设置有固定杆11,所述固定杆11下部设置螺旋叶片12,所述固定杆11上部螺纹连接有用于限位的螺母13且所述螺母13位于所述底座1上部,所述固定杆11上端面设置螺纹柱14,所述螺纹柱14上螺纹连接有电动接头15,且所述螺纹柱14与所述电动接头15之间通过第一插销16固定。
[0022] 所述底座1、锚固机构2、左耳板座3、右耳板座4、连接座5、支撑杆体6和拉环7均为铝合金制件,所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:Mg:2.5%;
Si:3.8%;
Mn:0.25%;
Cr:0.14%;
Zr:0.21%;
Ti:0.36%;
Yb:0.23%;
余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
[0023] 所述杂质为本领域技术人员熟知的不可避免的杂质,通常包括Fe,V,Ni等杂质元素。
[0024] 所述夹持机构包括上部带有弧形凹槽的承载块16,所述承载块16设置在所述支撑杆体6上端,所述承载块16上部一侧开设导向孔17,所述导向孔17内插设有导杆18,所述导向孔17内壁沿轴向设置限位滑槽19,所述导杆18上沿轴向设置与所述限位滑槽19相配合的限位块20,所述导杆18下端设置限位板21,所述限位板21底部设置穿线鼻22,所述穿线鼻22内设置牵引绳23,所述支撑杆体6下部设置用于固定所述牵引绳23自由端的栓柱24,所述导杆18上端设置下部带有弧形凹槽的压紧块25,所述导杆18上且位于所述承载块16与所述压紧块25之间位置套设有压缩弹簧26。
[0025] 所述连接座5下端开设有插孔27,所述左耳板座3和右耳板座4上开设有与所述插孔27相配合的通孔28,所述连接座5通过贯穿设置在所述插孔27和通孔28内的第二销钉29固定设置在所述左耳板座3和右耳板座4上。
[0026] 所述铝合金的制备方法,包括如下步骤:步骤S1:按上述成分配比进行合金熔炼,所述合金熔炼温度为730℃,保温10分钟,得到合金熔液一;
步骤S2:在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼,所述精炼的温度为735℃,时间为
12分钟,得到合金熔液二;
步骤S3:将所述合金熔液二进行冷却,挤压,得到铸锭;
步骤S4:将所述铸锭以0.72℃/min的速度升温至450℃,在450℃温度下保温10小时,进行均匀化处理;
步骤S5:将均匀化处理后的铸锭在360℃条件下保温1小时,升温至420℃进行热轧,热轧温度不低于370℃;
步骤S6:将热轧后的合金材料加热到490℃,保温6h,然后水淬至室温;
步骤S7:将固溶处理后的合金材料进行时效处理,得到铝合金材料。
[0027] 所述精炼剂由下述重量份的原料制成:六氯化二碳55份、氯化钾15份、膨润土25份。精炼剂的用量为铝合金总质量的0.45%~0.50%,本实施例为0.48%。
[0028] 所述时效处理的温度为172℃,时间为8h。
[0029] 实施例2本实施例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,其中:
所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:
Mg:2.8%;
Si:4.2%;
Mn:0.28%;
Cr:0.16%;
Zr:0.23%;
Ti:0.38%;
Yb:0.25%;
余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
[0030] 所述铝合金的制备方法,包括如下步骤:步骤S1:按上述成分配比进行合金熔炼,所述合金熔炼温度为735℃,保温10分钟,得到合金熔液一;
步骤S2:在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼,所述精炼的温度为735℃,时间为
12分钟,得到合金熔液二;
步骤S3:将所述合金熔液二进行冷却,挤压,得到铸锭;
步骤S4:将所述铸锭以0.72℃/min的速度升温至450℃,在450℃温度下保温10小时,进行均匀化处理;
步骤S5:将均匀化处理后的铸锭在360℃条件下保温1小时,升温至420℃进行热轧,热轧温度不低于370℃;
步骤S6:将热轧后的合金材料加热到495℃,保温6h,然后水淬至室温;
步骤S7:将固溶处理后的合金材料进行时效处理,得到铝合金材料。
[0031] 所述精炼剂由下述重量份的原料制成:六氯化二碳53份、氯化钾18份、膨润土26份。精炼剂的用量为铝合金总质量的0.45%。
[0032] 所述时效处理的温度为175℃,时间为9h。
[0033] 实施例3本实施例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,其中:
所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:
Mg:2.2%;
Si:3.6%;
Mn:0.23%;
Cr:0.12%;
Zr:0.20%;
Ti:0.36%;
Yb:0.18%;
余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
[0034] 所述铝合金的制备方法,包括如下步骤:步骤S1:按上述成分配比进行合金熔炼,所述合金熔炼温度为725℃,保温12分钟,得到合金熔液一;
步骤S2:在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼,所述精炼的温度为732℃,时间为
15分钟,得到合金熔液二;
步骤S3:将所述合金熔液二进行冷却,挤压,得到铸锭;
步骤S4:将所述铸锭以0.72℃/min的速度升温至450℃,在450℃温度下保温10小时,进行均匀化处理;
步骤S5:将均匀化处理后的铸锭在360℃条件下保温1.2小时,升温至420℃进行热轧,热轧温度不低于370℃;
步骤S6:将热轧后的合金材料加热到490℃,保温5h,然后水淬至室温;
步骤S7:将固溶处理后的合金材料进行时效处理,得到铝合金材料。
[0035] 所述精炼剂由下述重量份的原料制成:六氯化二碳58份、氯化钾12份、膨润土28份。精炼剂的用量为铝合金总质量的0.50%。
[0036] 所述时效处理的温度为170℃,时间为7h。
[0037] 实施例4本实施例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,其中:
所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:
Mg:3.0%;
Si:4.3%;
Mn:0.28%;
Cr:0.18%;
Zr:0.24%;
Ti:0.39%;
Yb:0.28%;
余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
[0038] 所述铝合金的制备方法,包括如下步骤:步骤S1:按上述成分配比进行合金熔炼,所述合金熔炼温度为720℃,保温12分钟,得到合金熔液一;
步骤S2:在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼,所述精炼的温度为730℃,时间为
15分钟,得到合金熔液二;
步骤S3:将所述合金熔液二进行冷却,挤压,得到铸锭;
步骤S4:将所述铸锭以0.72℃/min的速度升温至450℃,在450℃温度下保温10小时,进行均匀化处理;
步骤S5:将均匀化处理后的铸锭在360℃条件下保温1.2小时,升温至420℃进行热轧,热轧温度不低于370℃;
步骤S6:将热轧后的合金材料加热到495℃,保温6h,然后水淬至室温;
步骤S7:将固溶处理后的合金材料进行时效处理,得到铝合金材料。
[0039] 所述精炼剂由下述重量份的原料制成:六氯化二碳52份、氯化钾18份、膨润土23份。
[0040] 所述时效处理的温度为172℃,时间为8h。
[0041] 实施例5本实施例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,其中:
所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:
Mg:2.1%;
Si:3.7%;
Mn:0.21%;
Cr:0.11%;
Zr:0.20%;
Ti:0.37%;
Yb:0.20%;
余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
[0042] 所述铝合金的制备方法,包括如下步骤:步骤S1:按上述成分配比进行合金熔炼,所述合金熔炼温度为740℃,保温10分钟,得到合金熔液一;
步骤S2:在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼,所述精炼的温度为730℃,时间为
15分钟,得到合金熔液二;
步骤S3:将所述合金熔液二进行冷却,挤压,得到铸锭;
步骤S4:将所述铸锭以0.72℃/min的速度升温至450℃,在450℃温度下保温10小时,进行均匀化处理;
步骤S5:将均匀化处理后的铸锭在360℃条件下保温1小时,升温至420℃进行热轧,热轧温度不低于370℃;
步骤S6:将热轧后的合金材料加热到485℃,保温7h,然后水淬至室温;
步骤S7:将固溶处理后的合金材料进行时效处理,得到铝合金材料。
[0043] 所述精炼剂由下述重量份的原料制成:六氯化二碳50份、氯化钾20份、膨润土20份。
[0044] 所述时效处理的温度为180℃,时间为6h。
[0045] 实施例6本实施例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,其中:
所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:
Mg:2.0%;
Si:3.5%;
Mn:0.2%;
Cr:0.1%;
Zr:0.18%;
Ti:0.35%;
Yb:0.15%;
余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
[0046] 所述铝合金的制备方法,包括如下步骤:步骤S1:按上述成分配比进行合金熔炼,所述合金熔炼温度为740℃,保温10分钟,得到合金熔液一;
步骤S2:在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼,所述精炼的温度为740℃,时间为
10分钟,得到合金熔液二;
步骤S3:将所述合金熔液二进行冷却,挤压,得到铸锭;
步骤S4:将所述铸锭以0.72℃/min的速度升温至450℃,在450℃温度下保温10小时,进行均匀化处理;
步骤S5:将均匀化处理后的铸锭在360℃条件下保温1小时,升温至420℃进行热轧,热轧温度不低于370℃;
步骤S6:将热轧后的合金材料加热到500℃,保温5h,然后水淬至室温;
步骤S7:将固溶处理后的合金材料进行时效处理,得到铝合金材料。
[0047] 所述精炼剂由下述重量份的原料制成:六氯化二碳60份、氯化钾10份、膨润土30份。
[0048] 所述时效处理的温度为165℃,时间为10h。
[0049] 实施例7本实施例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,其中:
所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:
Mg:3.2%;
Si:4.5%;
Mn:0.3%;
Cr:0.2%;
Zr:0.25%;
Ti:0.40%;
Yb:0.30%;
余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
[0050] 所述铝合金的制备方法参阅实施例4。
[0051] 对比例1:省略成分Yb本对比例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,其中:
所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:
Mg:2.5%;
Si:3.8%;
Mn:0.25%;
Cr:0.14%;
Zr:0.21%;
Ti:0.36%;
余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
[0052] 对比例2:改变各成分的质量百分数本对比例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,其中:
所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:
Mg:3.5%;
Si:2.0%;
Mn:0.4%;
Cr:0.3%;
Zr:0.15%;
Ti:0.2%;
Yb:0.1%;
余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
[0053] 对比例3:改变各成分的质量百分数本对比例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,其中:
所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:
Mg:1.5%;
Si:3.0%;
Mn:0.5%;
Cr:0.25%;
Zr:0.3%;
Ti:0.5%;
Yb:0.35%;
余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
[0054] 对比例4:省略成分Zr和Yb本对比例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,其中:
所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:
Mg:2.5%;
Si:3.8%;
Mn:0.25%;
Cr:0.14%;
Ti:0.36%;
余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
[0055] 对比例5:增加6.0wt.% Zn本对比例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,其中:
所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:
Zn:6.0%;
Mg:2.5%;
Si:3.8%;
Mn:0.25%;
Cr:0.14%;
Zr:0.21%;
Ti:0.36%;
Yb:0.23%;
余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
[0056] 对比例6:增加6.0wt.% Zn和2.0wt.%Cu本对比例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,其中:
所述铝合金由下述质量百分数的成分制成:
Zn:6.0%;
Cu:2.0%;
Mg:2.5%;
Si:3.8%;
Mn:0.25%;
Cr:0.14%;
Zr:0.21%;
Ti:0.36%;
Yb:0.23%;
余量为Al及含量≤0.05%的杂质。
[0057] 对比例7本对比例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,所述铝合金的制备方法中:
步骤S2替换为:在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼,所述精炼的温度为720℃,时间为25分钟,得到合金熔液二;
其中,所述精炼剂为六氯化二碳,其用量为铝合金总质量的0.50%。
[0058] 对比例8本对比例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,所述铝合金的制备方法中:
步骤S2替换为:在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼,所述精炼的温度为730℃,时间为20分钟,得到合金熔液二;
其中,所述精炼剂由六氯化二碳和氯化钾以质量比3:1组成的混合物,用量为铝合金总质量的0.45%。
[0059] 对比例9本对比例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,所述铝合金的制备方法中:
步骤S2替换为:在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼,所述精炼的温度为740℃,时间为18分钟,得到合金熔液二;
其中,所述精炼剂由六氯化二碳、氯化钾和膨润土以质量比1:1:1组成的混合物,用量为铝合金总质量的0.48%。
[0060] 对比例10本对比例高压电缆临时支撑装置结构与实施例1基本相同,所不同的是,所述铝合金的制备方法中:
步骤S4替换为:将所述铸锭以0.60℃/min的速度升温至450℃,在450℃温度下保温24小时,进行均匀化处理。
[0061] 产品效果及性能评价:将本发明实施例1~3及对比例1~10所得铝合金进行如下性能测试:
拉伸力学性能实验:在室温25℃下,采用新三思CMT-5105微机控制电子万能试验机,拉伸试样标准件按照国标GB/T228-2002制备,拉伸试样标距为50mm,标距内直径为5mm,试验采用匀速单向位移拉伸,拉伸速率为3mm/s,GB/T228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法,测定结果见表1。
[0062] 试样的布氏硬度由Wilson威尔逊布氏硬度计测量,压球直径、压力以及持续时间分别为5mm、750kgf和20s,参照GB/T231.1-2009金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法,测定结果见表1。
[0063] 失重腐蚀速率测试:采用GB10124-88金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法:线切割制备3个平行腐蚀样品,样品高度4mm、直径Φ12mm,打磨抛光后采用超声清洗,用分析天平分别称重为M0,将平行腐蚀样品置于恒温25℃下,3.5wt%的NaCl溶液中分别腐蚀240h、360h、480h、540h,腐蚀后试样用清水冲洗干净,然后用CrO3、H3PO4和纯水混合溶液于80℃保温清洗5分钟,去除样品表面的腐蚀产物。将清洗后的样品用超纯水冲洗干净,吹干后用分析天平分别称出腐蚀后的重量M,测定结果见表2。失重腐蚀速率的计算公式:
7
Rcorrosion rate=8.76×10×(M-M0)/(S×T×D),
Rcorrosion rate-腐蚀速率,mm/a;
M0-试验前的试样质量,g;M-试验后的试验质量,g;S-试样的总面积,cm2;T-试验时间,h;D-材料密度,kg/m3。
[0064] 表1铝合金的机械性能测定结果表1结果显示,本发明所得铝合金的抗拉强度在410 Mpa以上,屈服强度在310Mpa以上,延伸率为15.1~16.3%,硬度在390以上。1)对比例1、对比例4所得铝合金的性能与本发明相比,可以看到:添加0.15~0.3wt. %Yb和/或0.18~0.25 wt. %Zr对本发明铝合金的机械性能有重要的影响,Yb和/或Zr与各成分协同,起到了增强抗拉的显著效果;2)对比例2~3所得铝合金的性能与本发明相比,可以看到:本发明铝合金各成分含量配比适当,对本发明获得优异机械性能的铝合金具有显著的作用;3)对比例5~6所得铝合金的性能与本发明相比,可以看到:本发明铝合金各成分搭配适当,对本发明获得优异机械性能的铝合金具有显著的作用;4)对比例7~9所得铝合金的性能与本发明相比,可以看到:本发明铝合金制备所采用的精炼剂协同,适用于本发明铝合金的精炼制备;4)对比例10所得铝合金的性能与本发明相比,可以看到:本发明铝合金制备所采用的均匀化处理步骤中升温速度及保温时间,对获得性能优异的铝合金具有重要的作用。
[0065] 表2 3.5wt%NaCl溶液不同腐蚀时长下铝合金的腐蚀速率表2结果显示:本发明所得铝合金在3.5wt%NaCl溶液中进行腐蚀,240h时腐蚀速率在
0.05 mm/a以下,随着时间的延长腐蚀速率降低,同时在360h以后出现基本稳定在0.02mm/a。比较对比例1~10可以看到,240h时的腐蚀速率有不同程度的增加,虽然随着时间的延长腐蚀速率均在降低,但是直到480h以后腐蚀速率值才逐渐趋于平稳,而且依然保持在
0.03mm/a以上。上述结果表明,本发明铝合金的耐腐蚀性能优异,而且各成分及含量搭配合适,协同增效作用显著。
[0066] 虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解,我们所描述的具体的实施例只是说明性的,而不是用于对本发明的范围的限定,熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化,都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
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