Zr元素對(duì)鋁合金導(dǎo)線組織及性能的影響.pdf

1、鋁合金導(dǎo)線是廣泛應(yīng)用的架空輸電線路導(dǎo)線，盡管其重量輕，導(dǎo)電性好，但由于其耐熱性差的限制，還不能滿足大容量、大跨度的需要。添加Si、Mn、Cu、Ni等元素，對(duì)耐熱性的提高有限，且以犧牲導(dǎo)電率為代價(jià)。
　　 研究表明，添加微量的zr元素，能提高導(dǎo)線的再結(jié)晶溫度，從而顯著提高耐熱性，而對(duì)導(dǎo)電率影響甚微。由于含Zr的耐熱鋁合金導(dǎo)線使用運(yùn)行溫度高，載流量大，蠕變性能好，因此具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的應(yīng)用前景，但我國(guó)在其開(kāi)發(fā)上還存在很大不足

2、，目前尚無(wú)統(tǒng)一的產(chǎn)品和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，缺乏運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，因此沒(méi)有制定出統(tǒng)一的入網(wǎng)前安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
　　 本課題通過(guò)對(duì)鋁合金單絲導(dǎo)線Zr元素含量與導(dǎo)線微觀組織及高溫、常溫下抗拉強(qiáng)度、長(zhǎng)期耐熱性能、導(dǎo)電率等之間影響規(guī)律的研究，提供zr含量與導(dǎo)線性能之間的關(guān)系，最終通過(guò)檢測(cè)合金元素Zr的含量來(lái)判定耐熱鋁合金導(dǎo)線的性能，進(jìn)而達(dá)到快速入網(wǎng)檢測(cè)的目的。
　　 采用直流雙臂電橋、微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和電化學(xué)測(cè)試儀器，測(cè)試了不同Zr含量的鋁合

3、金單絲導(dǎo)線導(dǎo)電率、抗拉強(qiáng)度和耐蝕性的變化。結(jié)果表明：．導(dǎo)線的導(dǎo)電率隨著Zr含量的增加及溫度的連續(xù)升高而逐漸下降。
　　 導(dǎo)線經(jīng)過(guò)短時(shí)、長(zhǎng)時(shí)加熱處理并冷卻后，其導(dǎo)電率隨著加熱溫度的升高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而升高。隨著Zr含量的增加，導(dǎo)線的耐熱性提高。含Zr的耐熱鋁合金導(dǎo)線可在150℃長(zhǎng)時(shí)間使用；含Zr量為0．08％的導(dǎo)線可在180℃時(shí)短時(shí)間使用。導(dǎo)線在0．5mol/L H2SO4溶液中腐蝕以后，均發(fā)生了明顯的鈍化行為，最終導(dǎo)線表面生成

4、了致密的鈍化膜，腐蝕產(chǎn)物是Al2O3。Zr元素的加入降低了鋁合金導(dǎo)線耐H2SO4溶液腐蝕的能力。
　　 利用透射電子顯微鏡對(duì)導(dǎo)線的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察表征。結(jié)果表明；
　　 導(dǎo)線的微觀組織均由拉長(zhǎng)的晶粒組成，隨著zr含量的增加，晶粒明顯細(xì)化。
　　 經(jīng)過(guò)加熱處理以后，晶粒有所長(zhǎng)大，但加zr導(dǎo)線的晶粒仍比普通導(dǎo)線的晶粒細(xì)小。Zr元素的加入能抑制變形晶粒的再結(jié)晶。導(dǎo)線在150℃和180℃時(shí)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的加熱以后，均有再結(jié)