铜、铝杆加工实用工艺资料.doc

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1、铜、铝杆整理完资料第二章原材料第一节电工用铝一电工用铝铝是银白色的金属，熔点为658℃，比重为2.7g/cm3，作为电线电缆导电线芯应采用铝含量为99.7％以上的电工用铝，其化学成分应符合GB12768-91(表2-1)中的规定。表2-1二，铝的主要性能及影响其性能的因素l铝的导电性能导电性是指金属材料传导电流的性能。各种金属的导电性能各不相同。金属的导电性愈好，则电流通过时所产生的热量就愈小，从而在输电过程中的电能损失就较小。导电性是衡量电线电缆导电线芯的主要指标。金属的导电性用电导率来表示，也可用电导率的倒数—

2、—电阻率来表示。电阻率可以用实测值表示，也可用相对值表示，在电线电缆技术中，常用电阻率来表示金属线材的导电性。根据电阻定律，对于线性导体，在温度不变时，其电阻与导体在电流方向上的长度成正比，与导体的电流方向垂直的截面成反比。即有下列关系：式中为比例系数，也称导体的电阻率。有时也用表示应当指出，公式(2-1)所计算的电阻为导体的直流电阻。在电线电缆技术中，为比较金属电阻的大小，往往采用导电率的相对值表示。即国际电工番品会rmr、拇定：在温度20℃时，比重导体电阻为0.0172410时的软铜导电率为100%IACS（软

3、铜国际标准导电率）。其它各种导电金属和合金的导电率常以与标准铜相比的百分率表示：铝的电阻率为IACS，导电性能较好。影响导电率的各种因素：(1)杂质对铝导电性能的影响。铝的纯度对导电率的影响较为明显，如99.95%铝的导电率为63%IACS，99.99%的高纯度铝的导电率为65%IACS。铝中所含杂质对导电率的影响如图2-1所示。通过对铝中可能存在的十三种杂质元素的研究发现Mn、Cr、V、Ti对铝导电率的影响较为明显。图2-1杂质对铝导电率的影响对于电工用铝，Fe和Si是主要杂质，其含量与相对比例对铝的各种性能都有

4、很大的影响。为确保铝的导电率应严格控制Fe和Si的含量及其比例。研究结果表明铁与硅含量比在1.42.5之间，铝杆的性能较好。我国铝矿的含硅量较高，造成铝导体导电率低，不符合电工用铝导体的要求。但在含硅较高的铝中加入稀土，稀土元素以置换固溶方式与硅一起溶人杂质相，减少铝固溶体中硅的含量，降低了硅对铝导体的不良影响。为解决我国电工用铝不足的局面，电缆研究所通过多年努力，采用稀土优化综合处理技术对硅含量在0.09~0.13%的铝锭进行处理，使其各项性能指标达到电工用铝的要求。并在二十世纪八十年代中期实现了在铝连铸连轧的工

5、业化生产条件下用稀土处理含硅较高的非电工用铝。这种电工铝导体性能优良，可达到国、外同类标准的要求，具有很高的技术经济效益。(2)冷变形对铝导电率的影响。铝在发生冷变形时，导电率下降不多，当压缩率达95—98%时，铝的导电率仅下降1.2%。导体金属经冷变形后，电阻增大，而在一定温度下进行退火时，电阻可以恢复到变形前的水平。(3)温度对铝导电率的影响。金属的导电性随着温度的升高而下降，即金属的电阻随着温度的升高而增大，当温度在绝对零度与熔点之间时，电阻和电阻率与温度呈下列线性关系：式中R2和ρ2一温度为t2℃时的电阻和

6、电阻率；R1和ρ1一温度为t1℃时的电阻和电阻率。在计算电线电缆导体随温度变化的电阻时，往往将试验温度t℃测得的数值换算到标准温度20℃，电阻、电阻率分别写成R20、ρ20。2．铝的机械性能。(1)铝的主要机械性能电线电缆所用铝导体应具有较好的机械性能，包括抗拉强度、塑性、韧性等。1)抗拉强度。强度是指金属材料在载荷作用下抵抗变形和破裂的能力，可以通过试验来测定。金属材料的强度越高，说明它抵抗载荷作用的能力越大。电线电缆技术中最常用的强度是抗拉强度。金属在均匀的拉力作用下，逐渐拉伸直至拉断时所需的负荷，称为拉断力。

7、拉伸应力与导体受力方向的垂直截面的比值称为抗拉强度。它表明单位截面积的金属线抵抗拉伸应力破坏的最大能力。拉伸应力与拉伸强度的关系：式中。σb一拉伸强度，单位为帕斯卡(Pa)；Pb一拉伸应力，单位为牛顿(N)；Fb—垂直于拉力方向的金属线的原横截面积，单位为平方毫米（mm2）。2)塑性。金属材料在负荷的作用下产生变形而不破坏，当负荷去除后，仍能使变形保留下来的性能称为塑性。这种负荷去除后，能保留的永久变形称为塑性变形。金属材料的塑性是通过对试样进行拉伸试验来测定的。它用伸长率和断面收缩率这两个指标来表示。在电线电缆技

8、术中，一般采用伸长率表示。金属材料受拉伸力直至拉断时，所拉伸的长度与原有长度的比值，称为伸长率δ，用百分率表示。伸长率可通过下式计算：式中L0一试样原标距长度；L1-试样拉断后的标距长度。伸长率可以表示金属材料的塑性大小，伸长率越大．则金属塑性越好，说明金属越柔软，富于延展性。一般将的材料称为塑性材料；将的材料称为脆性材料。电线电缆技术中一般选用标距长度为2