下载文档原格式
收稿日期：2005-02-20基金项目：云南省科技攻关项目（2003GG06）第一作者简介：杨钢（1959-），男，云南昆明人，高级工程师。
含稀土、硼的高导电率电工圆铝杆试验研究杨钢1，何正夫2，张红耀1，郑兴贵2，王吉坤1（1.云南冶金集团总公司，云南昆明650051；2.云南铝业股份有限公司，云南昆明650502）摘要：简要介绍了含RE 、B 的高导电率电工圆铝杆的试验研究。
结果表明：电工圆铝杆中添加RE 可改善力学性能，添加B 可提高导电性能；当B 在电工圆铝杆中的质量分数超过0.045%时，塑性有所下降；RE 的质量分数超过0.3%时，对导电性有不良影响。
关键词：电工圆铝杆；高导电率；稀土；硼中图分类号：TG146.21文献标识码：A文章编号：1007-7235（2005）07-0038-03Research on High Conductivity Al -RE -B Electrical PoleYANG Gang 1，HE Zheng-fu 2，ZHANG Hong-yao 1，ZHENG Xing-gui 2，WANG Ji-kun 1（1.Yunnan Metallurgical Group ，Kunming 650051，China ；2.Yunnan Aluminium Co.，Ltd.，Kunming 650502，China ）Abstract ：The technology research of high conductivity Al-RE-B electrical pole are brief introduced.The results indicated ：the me-chanical properties of electrical pole were better ，when RE was added ，and the electrical conductivities of electrical pole were im-proved ，when B was added.When the content of B was over 0.045%，the plasticity of electrical pole was declined.When the content of RE was over 0.3%，the conductivity was reduced.Key words ：aluminium electrical pole ；high conductivity ；rare earth ；boron电工圆铝杆是生产电力和通讯铝电缆的主要原材料，为了适应电力和电器工业的发展，近年来国家对电工铝导体（铝母线、铝杆、电线电缆等）性能提出了较高的要求。
电解铝液中影响电工圆铝杆质量的因素探究【摘要】本文笔者根据自己多年的工作经验与实践,对电工圆铝杆生产工艺影响因素进行分析,并提出相应的措施。
【关键词】因素;稀土;生产工艺1.影响因素及其分析近代物理学认为:晶体中晶粒度越大,形成的点、线、面缺陷越少,电阻率越小;异类原子在金属中以固溶体存在时,对导体的电阻率增大作用小于析出态;基体中的夹渣、气孔、缩松等缺陷由于增加了通过电流的截面积,从而减少了电阻率,提高了抗拉强度。
1.1杂质影响电解铝液中含有杂质元素和非金属氧化物,其中杂质元素主要有K、Na、Si、Fe等,非金属杂质有Al2O3、H2等,Fe和Si是影响电工圆铝杆质量的主要杂质元素,其存在直接影响到材料的力学性能、加工使用性能等。
不同的铝电解槽铝液成分波动大,而电工圆铝杆的成分要求比较严格,所以用电解铝液直接生产电工圆铝杆,电阻率常常偏高,抗拉强度较高。
当Si含量大于Fe时,铝杆中的Si、Fe和Al生成复杂的β(Al9Fe2Si2)相,属脆硬相,会使铝杆产生裂纹,降低抗拉强度和伸长率;当Si小于Fe时,产生a(Ah2Fe3Si2)相,a相比β相变形性能要好的多,因此生产中要求Si小于Fe。
为了满足用户对产品抗拉强度的不同要求,就要对铝液中的Si、Fe含量进行调整,一般将Fe含量控制在0.16%~0.30%之间,Si含量控制在0.06%~0.16%之间,Fe/Si要控制在1.5~2.5之间,Fe含量决定铝杆的强度,要求抗拉强度低时取下限,要求抗拉强度高时取上限。
但铝液中太低的Si、Fe含量会使生产铝液成本升高,所以当铝液中Si、Fe含量较高时加入含硼变质剂使电工圆铝杆的导电性能提高。
铝液中的杂质元素如V、Ti、Mn、Cr必须严格控制,否则对电工圆铝杆有很大的影响。
1.2稀土作用稀土的含量为0.10%~0.30%时,对电工铝杆的导电性没有影响,稀土能够改善硅的固溶度。
铝中的铁和硅可形成FeAl3和a(Fe2SiAl),FeAl3可细化再结晶晶粒。
GB/T 3954《电工圆铝杆》修订编制说明(征求意见稿)编制组2007年6月11日GB/T 3954《电工圆铝杆》征求意见稿编制说明1 编制依据1.1 GB/T 3954-2001《电工圆铝杆》已经颁布执行6年，在这6年来，2001版标准基本满足了生产、科研、贸易的要求，为国家产业的发展起到过积极推动作用。
随着科学技术的不断发展，原国标的部分内容已不能满足生产和贸易的要求。
为适应科技的发展，满足用户的需求，与国际市场接轨，对GB 3954-2001《电工圆铝杆》进行修改。
在修改过程中，力求反映电工圆铝杆全国的发展水平，并达到国际先进水平。
1.2 根据有色轻金属标准化委员会有关文件安排，《电工圆铝杆》国标修订由包头铝业股份有限公司、中铝贵州分公司负责起草。
2 编制原则2.1 按照GB/T 1.1-2000《标准化工作》导则及GB/T 1.3的要求进行格式、结构的编排。
2.2 严格执行国家的法律法规。
2.3 在原GB/T 3954-2000的基础上，根据国家采用国际标准的要求，积极采用美国ASTM、欧盟EN标准。
2.4 结合我国目前生产现状，体现标准的科学性、先进性、合理性和经济适用性。
2.5 根据国内外贸易情况，充分满足用户的需求。
3 编制过程3.1 包头铝业股份有限公司于2006年6月-2007年8月对有关的科研院所、生产单位、使用单位进行了调研，先后走访了、、等多个单位，函调了×××等个单位。
调查了解了国内电工圆铝杆生产、使用及执行标准等情况，收集了对标准的修订意见和大量的数据，同时尽可能收集分析国内外相关标准和研究报告、论著等，在这些信息基础上，起草了标准第一草案。
3.2 2007年3月，由全国有色金属标准化技术委员会主持召开了标准讨论会，2007年5月，起草单位根据讨论会会议纪要编制了标准征求意见稿。
3.3 2007年6月，编制组将征求意见稿寄往全国各有关单位（计个）征求意见，其中家返回了意见，编制组对各单位意见进行了认真研究，初步确定了处理意见，并将采纳的意见纳入标准中，形成标准送审稿。
第16卷第2期精密成形工程2024年2月JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING71电工圆铝杆的铝熔体炉内精炼工艺现状与展望袁声波1，郝峰焱1，周凡1，王正兴2，金会心2*，黄润2，顾炜2（1.中铝贵州分公司合金化事业部，贵阳 551405；2.贵州大学材料与冶金学院，贵阳 550025）摘要：近年来随着电力行业的飞速发展，普通圆铝杆已经无法满足电力行业的实际需要，亟需生产具备高强度、高导电率等优异性能的电工圆铝杆，以助力电力行业的发展。
铝熔体的炉内精炼是生产高品质电工圆铝杆的基础及技术关键，但受限于熔体中夹杂的去除、杂质元素（Fe、Si、Mn、Ti、V、Cr等）、除气装备、测夹杂和测氢能力等影响因素，无法很好地满足生产高品质产品的需要。
当前，许多学者致力于研究高效环保的新型精炼剂和更为先进的精炼装备与技术，目的是改善传统炉内精炼技术存在的精炼效果不好、对环境产生负面影响、精炼自动化程度低等问题。
而未来铝熔体炉内精炼技术的发展也应该呈现为更加安全、环保、高效的趋势。
重点介绍了铝熔体的炉内熔剂和气体精炼原理、炉内精炼技术现状、铝熔体中夹杂和氢的检测方法及其他杂质元素的去除现状，同时还对传统炉内精炼技术的不足及改进方向提出建议和展望，旨在为炉内铝熔体的高品质精炼和后续高质量电工圆铝杆的生产提供参考。
关键词：电工圆铝杆；铝熔体；炉内精炼；夹杂物；氢DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2024.02.009中图分类号：TG292 文献标志码：A 文章编号：1674-6457(2024)02-0071-08Current Status and Prospects of Aluminum Melt Furnace Refining Process forElectrical Round Aluminum RodYUAN Shengbo1, HAO Fengyan1, ZHOU Fan1, WANG Zhengxing2, JIN Huixin2*, HUANG Run2, GU Wei2(1. Alloy Business Department of China Aluminum Guizhou Branch, Guiyang 551405, China;2. School of Materials and Metallurgy, Guizhou University, Guiyang 550025, China)ABSTRACT: In recent years, with the rapid development of the power industry, ordinary round aluminum rods have been un-able to meet the actual needs of the power industry. There is an urgent need to produce electrical round aluminum rods with ex-cellent properties such as high strength and high conductivity to help the development of the power industry. The furnace refin-ing of aluminum melt is the foundation and technical key for producing high-quality electrical round aluminum rods, but there are still many shortcomings due to limitations in the removal of inclusions and impurity elements (Fe, Si, Mn, Ti, V, Cr, etc.), degassing equipment, and the ability to measure inclusions and hydrogen. Currently, many scholars are committed to studying efficient and environmentally friendly new refining agents and more advanced refining equipment and technologies, with the aim of improving the problems of traditional furnace refining technology, such as insufficient refining efficiency, environmental pollution, and low level of refining automation. The development of furnace refining technology for aluminum melt in the future收稿日期：2023-11-28Received：2023-11-28基金项目：国家自然科学基金（52164036）；国家自然科学基金（U1960201）Fund：National Natural Science Foundation of China (52164036); National Natural Science Foundation of China (U1960201)引文格式：袁声波, 郝峰焱, 周凡, 等. 电工圆铝杆的铝熔体炉内精炼工艺现状与展望[J]. 精密成形工程, 2024, 16(2): 71-78. YUAN Shengbo, HAO Fengyan, ZHOU Fan, et al. Current Status and Prospects of Aluminum Melt Furnace Refining Process for Electrical Round Aluminum Rod[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2024, 16(2): 71-78.*通信作者（Corresponding author）72精密成形工程 2024年2月should also present a trend of being safer, more environmentally friendly, and more efficient. The work aims to summarize the principles of furnace flux and gas refining, the current status of furnace refining technology in China and abroad, the detection methods for inclusions and hydrogen in aluminum melt, and the removal status of other impurity elements. At the same time, suggestions and prospects for the shortcomings and improvement directions of traditional furnace refining technology are also proposed, aiming to provide reference for the high-quality refining of furnace aluminum melt and the subsequent production of high-quality electrical round aluminum rods.KEY WORDS: electrical round aluminum rod; aluminum melt; furnace refining; inclusions; hydrogen电工圆铝杆是电力传输领域中用于制作电缆电线的原材料，近年来随着电力行业的发展，对电力传输和电网建设提出了更高的要求。
电工圆铝杆检验规则一、范围本标准规定了电工圆铝杆检验内容、取样方法、试验方法及检验结果的判定等。
本标准适用于电工圆铝杆的质量检验。
二、取样方法1、圆铝杆炉前化学分析试样从混合炉内制取试样。
炉前分析不符合标准规定时经主调整配料后重新取样。
2、圆铝杆每批取一段规定长度的样品，作为测定机械性能、电性能的试样。
3、性能试样应从外观、尺寸检查合格的产品成本上离端头1米外选取。
4、取样数量取样数量探子GB/T3954中的规定进行。
三、检验项目及要求1、化学成分圆铝杆用原铝的化学成份见表1圆铝杆成品的化学成分按GB/T3954中3.2规定执行，V、Ti、Mn、Cr每月定期分析。
2、圆铝相干的尺寸偏差、力学性能及电性能应符合GB/T3954中有关规定。
3、表面质量圆铝相的表面应清洁，不应有摺边、错圆、裂统计表、夹杂物、扭结、飞边、起皮及其它对使用有害的缺陷。
四、试验方法1、化学成分分析方法按GBT7999规定进行。
2、电工圆铝杆的直径偏差测量按GBT4909的规定进行。
3、表面质量用目视检查。
4、抗议拉强度及伸长率按GBT4909.3的规定进行。
5、电阻率试验按GBT3048.2规定进行。
五、组批与检验方式1、组批电工圆铝杆应成批提交检验，每批应由同一型号、状态和直径的产品组成，每批质量应不大于15T。
2、检验方法表面质量进行全数检验，其它所有项目均进行抽样检验。
六、检验结果的判定及处理按GBT39545.5.1、5.5.3、5.5.2、5.5.4规定进行。
稀土对铝合金力学性能影响的研究进展稀土对铝合金力学性能的影响是近年来研究的热点之一。
稀土元素具有独特的物理和化学性质，能够显著改变铝合金的力学性能。
本文将综述稀土对铝合金力学性能影响的研究进展。
1、稀土对铝合金强度的影响稀土元素能够显著提高铝合金的强度。
镧系稀土元素具有较大的电子云半径和较强的化学键，因此在固溶处理过程中能够有效地固溶于铝基体中。
稀土元素的固溶强化效应可以通过两个方面来解释：一方面，稀土元素的固溶强化能够增加铝合金的固溶相中的位错密度，从而提高合金的强度；稀土元素还能够形成固溶相中的弥散位错，使位错堆垛受到阻碍，从而提高合金的强度。
稀土元素对铝合金的塑性也具有重要影响。
稀土元素可以显著提高铝合金的屈服强度和延伸率，从而提高合金的塑性。
这主要是因为稀土元素的固溶强化效应和位错阻扰效应能够有效地抑制合金晶界的滑移活动，从而提高合金的屈服强度和延伸率。
稀土元素还能够显著改善合金的双相组织，从而提高合金的塑性。
稀土元素对铝合金的疲劳性能有显著影响。
稀土元素的加入能够显著延缓铝合金的疲劳裂纹扩展速率，提高合金的疲劳寿命。
这主要是因为稀土元素的固溶强化效应能够增加合金的抗疲劳裂纹扩展能力，从而延缓疲劳裂纹的扩展速率。
稀土元素还能够形成固溶相中的微观弥散位错和纳米颗粒，从而阻碍疲劳裂纹的扩展。
稀土元素对铝合金力学性能具有显著影响。
稀土元素能够显著提高铝合金的强度、塑性、疲劳性能和高温性能。
这为铝合金的应用提供了重要的理论和实践依据。
目前对稀土元素对铝合金力学性能影响的研究还存在着一些问题和挑战，例如稀土元素的固溶强化机制、位错阻扰机制和高温稳定性等方面还需进一步研究。
今后的研究工作还需要进一步深化和拓展。
电工圆铝杆拉拔后单线强度预测与控制金榕;冯爱军;缪小林【摘要】通过搜集和统计本公司电工圆铝杆拉线后单线强度性能数据,分析了影响电工圆铝线抗拉强度的主要因素,利用多元回归建立了铝线抗拉强度的主要影响因素之间的数学模型,为有效地对实际生产中铝线强度进行预测与控制提供参考.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2011(039)012【总页数】3页(P34-36)【关键词】强度;回归分析;数学模型【作者】金榕;冯爱军;缪小林【作者单位】上海中天铝线有限公司,上海201108;上海中天铝线有限公司,上海201108;上海中天铝线有限公司,上海201108【正文语种】中文【中图分类】TG249.9;TG335.1随着电力工业的蓬勃发展，架空导线的应用日益广泛，对其性能要求也越来越高。
对于强度要求方面，导线是由许多根铝单线绞制而成，所以电工圆铝杆经多道次拉拔后的铝单线的抗拉强度是一项非常重要的性能指标。
预测冷拉拔后铝单线的抗拉强度，根据电工圆铝线拉拔规格选用合适的电工圆铝杆，具有很大实际应用价值。
1 铝杆化学成分生产电工圆铝杆所用的铝液为重熔铝锭熔化成铝液，并于铝液中加入铝-硼中间合金锭和铝-稀土中间合金锭进行硼化处理和稀土化处理，保证铝液化学成分达到工艺要求。
铝液中主要杂质元素为Fe、Si、V、Cr、Mn、Ti。
具体化学成分见表1。
表1 铝液的化学成分(质量分数)Tab.1 Chemical composition of aluminum melt%Fe Si Cu V+Cr+Mn+Ti 其他杂质单个合计Al≤0.16 ≤0.10 ≤0.05 ≤0.01≤0.03 ≤0.30 ≥99.702 影响铝线强度的因素2.1 拉拔线径因为加工硬化效应，从直径Φ9.5 mm铝杆拉拔到成品用铝线过程中，铝线强度会提高，且成品线径越小，变形程度越大，即加工率越大，抗拉强度增量越大［1］。
2.2 铝杆的抗拉强度在生产实践中，拉拔相同规格铝线时，铝杆抗拉强度越高，则拉拔后单线强度也越高。
