一、关键技术与关键设备说明

关键技术根据作者多年研究积累的经验，关键技术为合金配置、精炼除气、连铸连轧、热处理和高速拉线。 · 合金配置是为获得铝合金优良性能的最基本条件，在合金中添加Mg与Si，形成Mg2Si相，在Mg2Si中，Mg／Si比为1.73，但在生产实践中难以保持此比例。因此，大部分合金不是含有过量的镁，就是含有过量的硅。当镁过剩时，合金抗蚀性好，但强度与成形性能较低；当硅含量过剩，合金强度增高，但成形性能和焊接性能较低，抗晶间腐蚀倾向稍好。 · 精炼除气使合金线材的塑性增加，也更耐疲劳振动。 · 连铸连轧是铝锭变成铝合金杆的重要工序，为使合金中Mg和Si全部固溶于铝中，连轧温度应严格控制，过低温度下轧制，就不能获得固溶状态的冶金组织，产品的力学性能得不到保证。Mg和Si在固溶温度以上的固溶速度很快，通常只需数秒钟。 · 高速拉线工艺，使之能获得所需的尺寸。 · 人工时效是使针状Mg2Si非平衡相→棒状Mg2Si非平衡相→片状平衡Mg2Si相，从而使线材获得优良的力学性能和电气性能。人工时效的温度和时间要精确控制，温度的偏离过长和过短的时效时间，都不利于获得线材的优良性能。 ⑵ 关键设备说明 · 倾斜式保温炉 炉体能随炉内铝合金熔体高度而同步倾斜，以保持放出的铝合金熔体速度的稳定，同时可将炉体内的铝液全部放出，又便于炉子的清理与维护。 · 炉外精炼除气装置 铝合金液体连续不断地通过该装置，全过程进行精炼除气。 · 连铸连轧机 具有四面冷却的连铸机，使铝合金成锭后保证连轧过程温度恒定，并迅速淬火。 · 高速拉线机 速度快，又保证铝合金线不会被扭伤，拉线产生的热量有利于时效工艺进行。 · 人工时效炉 连续式或间歇式，精确的温度控制和合适的时间，使铝合金中Mg2Si相析出分布均匀，铝合金线能获得良好的力学和电气性能。 3. 中国导电用铝合金工厂概况及未来铝合金工厂的分布预测从六十年代开始，我国便致力于导电用铝合金的研制工作，尽管以前曾有数家工厂也从事铝合金的研制，但目前能向市场成批供货的只有武汉电线厂、杭州电缆厂、上海铝线厂三家，今年山东鲁能泰山电缆公司也能生产铝合金线，全国共四家。我国年需输电线2000年约60万吨，几乎都是钢芯铝绞线，铝合金绞线的用量，每年用量只有数千吨尚不足1万吨，约占总需求量的1％。然而在国外，法国几乎所有的输电线都采用铝合金，日本超过50％，美国、加拿大等都占有很大比例，即使像印度、孟加拉等发展中的国家，其用量也较大。我国的电力部门已经意识到采用铝合金导线的种种优点，作者预测如果到“十五”末期，2005年输电线中5％采用铝合金线的话，那么年需4～5万吨，目前全国约有2万吨的生产能力，缺口2～3万吨，这就是新建工厂的空间。工厂建在何方，规模多大才合适呢？按预测，首先建设的工厂年产5000吨是合适的，而且随着市场的发展，稍加改造便具有年产1万吨的能力。因此，“十五”期间中国会出现新建铝合金工厂4～5个。我国将执行“西电东送”政策，西南又有铝，所以在西南地区（例如贵州或四川）会出现1～2家工厂，西北的甘肃或陕西会出现1家（或者在山西），东部长江流域、上海周边地区会形成铝合金生产的集中地，江苏的可能性最大，会出现1家，此外东北的辽宁或黑龙江出现1家，广东也许也会有1家。如果按这样分布，它的出现是合理的。当然除了电线电缆厂生产铝合金以外，冶金部门，如铝厂转过来生产铝合金线是完全可能的，也许这种转换还会更容易。提出这些设想，仅是作者个人观点，不希望由此而引起的竞相扩大规模，造成新一轮盲目投资竞争。

二、若干个需要讨论的问题

上述铝合金有种种优点，而且国外使用也不少，为什么在中国却用量不多，直至现在才准备下力气推广使用呢？这就是需要讨论的问题。

1.铝合金导线标准铝合金单线与导线都有标准，问题是电力部门一直希望在单线考核时加入弯曲指标，理由是如果能通过弯曲（4次）的要求时，耐振疲劳也就无问题了。经过不断地改进和努力，现在铝合金线的弯曲已经不成问题，也就消除电力部门对铝合金线质量的担心，现在铝合金单线和绞线的标准都与IEC相同，这就是： JB/T 8134-1997架空绞线用铝镁硅系合金圆线，它代替了JB/T 8134-1995（原GB 7983-87），等同于IEC 104-1987标准。在此标准中不再像1995年标准提掺入稀土的划分法，因为合金中掺入微量稀土只是一种工艺措施，所以标准中不明确区分是否掺入稀土成份，也不规定合金成份比例，只要求规定机械和电气性能。 GB/T 1179-1999圆线同心绞架空导线，它代替了GB 1179-1983和GB 9329-1988，等同于IEC 61089-1991，这就把铝合金各种形式的绞线包含在标准中，并与IEC标准相一致。铝合金绞线与钢芯铝绞线一样在标准中列出供选用。

2. 高强度铝合金推广的关键问题高强度铝合金问世以来已有30余年，为何迟迟打不开局面，最主要的是国家的需要与机遇；此外本身的原因是质量不稳定和价格偏高。随着技术的进步和工厂在生产时设备的进一步完善，铝合金线的质量已经完全符合标准的要求，与国外产品的质量一样，所以才屡屡中标，出口国外。也由于产量增加，成品率高，价格也逐步下降，进入良性循环的态势。上述二个问题基本上解决后，电力部门又有使用的要求，现在进入推广应用的大好时机。

3. OPGW用高强度铝合金线二十一世纪是信息时代的世纪，电线电缆中的OPGW（光纤复合架空地线）是其重要产品，它把光纤放入地线中架设在输电线路上，既起到通信通道，又是避雷线，一举二得。地线（避雷线）的主要材料是铝包钢线和高强度铝合金线。高强度铝合金线除了标准中所规定的性能以外，还需要特别注意到塑性指标，在这以前，几乎绝大多数用于OPGW的铝合金都向国外购买，随着现在国产的铝合金性能稳定，伸长率远超过标准规定（3.5％）的要求，甚至达到7％，这样便完全能用于OPGW，现已为用户所接受。

4. 铝合金导线的耐振性能评定铝合金导线是否能安全运行30年，往往需要做振动试验给予评定，因此振动试验的条件特别重要。按国内目前约定俗成的做法是：微风振动试验时，其振动角为30′，振动次数为3×107次，3根试验应全部通过。这是相当苛刻，我国早期生产的铝合金导线常常难以通过，需反复试制才能成功，从国外购进的导线也常碰到难过此关。在国外，是以导线中单线受到的动弯应变来决定的，应为150με（折算至振动角约为：10′～12′），振动次数为107次，国际大电网会议（CIGRE）的报告已作了上述的叙述。IEC 1396光纤复合架空地线的电气、机械和物理性能要求及其测试方法中规定动弯应变为±100με，张力为25％ RTS，振动次数107次，通过时便认为耐振能力能满足要求，这些要求，国内外差距很大，国内要求特别严格。此外，在大跨越导线的耐振试验已经不是单独采用导线进行耐振试验，而是导线同时悬挂防振措施，给予综合评定。目前国产的铝合金导线在采用新配方和新工艺流程下制造的产品，即使苛刻的振动条件也都能顺利通过，这也为电力部门大力推广铝合金线扫除了最后的思想障碍。对于耐振性能的评定今后还应有一个统一的说法。

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