一種耐腐蝕鋁合金接地材料製備方法
2023-06-15 00:58:36 2
專利名稱：一種耐腐蝕鋁合金接地材料製備方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁合金接地材料製備方法，尤其涉及一種耐腐蝕鋁合金接地材料 製備方法。
背景技術：
電力系統接地裝置一般由水平接地極、垂直接地極和接地引線組成。鋁合金是接 地材料的一種，通常被用來作為接地引線。鋁在自然環境條件下表面會生成一層緻密的氧 化膜，氧化膜能夠阻止陽極反應，使鋁不發生腐蝕。在酸性土壤中，鋁的氧化膜溶解於土壤 中，發生均勻腐蝕。在中鹼性土壤中，鋁的腐蝕發生在氧化膜破損處，主要表現為局部腐蝕， 嚴重的甚至穿孔。鋁腐蝕造成接地引線變細，接地電阻升高，在遭受雷電或短路時引起事 故，無法保證電網安全運行。因此提高鋁合金接地材料耐腐蝕性，保證電力系統接地性能的 穩定性，延長接地網的使用壽命，降低電網運營成本，是電力系統安全經濟生產所迫切需要 解決的問題。
發明內容
本發明的目的就是為解決上述問題，提供一種耐腐蝕鋁合金接地材料製備方法， 它通過對鋁合金表面進行噴丸和預氧化處理，提高鋁合金的耐腐蝕性，從而提高鋁合金接 地材料的有效壽命。本發明的目的是這樣實現的
一種耐腐蝕鋁合金接地材料製備方法，它先對鋁合金材料進行表面噴丸，使表面應力 狀態由拉應力改變為壓應力，同時細化晶粒；然後再對噴丸後的鋁合金接地材料進行表面 預氧化，表面預氧化採用化學氧化，氧化膜厚度3 10 μ m。所述噴丸丸料採用粒度為40 60號玻璃丸；噴丸時壓縮空氣壓力為0. 1 0. 2MPa ；噴丸丸料流量為0. 2 0. 3kg/min ；噴丸噴頭移動速度為1 3m/min，獲得的表面 粗糙度為Ral 2 μ m。使表面應力狀態由拉應力改變為壓應力，減小氧化膜破裂機率，同時 細化晶粒，增強基體與氧化膜的結合強度。所述預氧化過程為將噴丸後的鋁合金接地材料放入由質量比為1 :14 46. 6 909 的矽酸鈉、Na2Cr04、Na2C03、水組成的水溶液中，水溶液溫度為90 95°C，保溫5 IOmin進
行表面預氧化。鋁合金接地材料經表面噴丸和預氧化處理後可明顯提高耐腐蝕性，原因是表面噴 丸彌合鋁及鋁合金加工中的組織缺陷，使鋁及鋁合金表面由原來不均勻的拉應力狀態改變 成均勻的壓應力狀態，減小了拉應力下生成的氧化膜破裂機率，而且壓應力下生成的氧化 膜與基體的結合強度增強，氧化膜緻密；噴丸還起到了細化晶粒的作用，通過細化晶粒增強 基體與氧化膜的結合強度，提高氧化膜的自適應性、韌性和自癒合能力，從而提高鋁及鋁合金的耐腐蝕性。表面預氧化可獲得一個成分均勻的鋁合金氧化膜，而且氧化膜厚度增加，從 而減少微電池腐蝕，減慢均勻腐蝕，阻止陰離子和水等向鋁合金內層擴散。表面預氧化通過 人工方法生成一層緻密氧化膜還可減少水合氧化物以及鹽的生成，從而進一步提高了鋁合 金的耐腐蝕性。本發明的有益效果是，鋁合金接地材料經表面噴丸和預氧化處理後明顯提高了其 耐腐蝕性，增加了鋁合金接地材料的使用壽命。減少了接地網開挖檢查的次數，節省了檢修 成本。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
對本發明做進一步說明。實施例1本實施例是對鋁合金接地材料表面進行噴丸和預氧化處理。具體工藝為首 先對鋁合金接地材料進行表面噴丸處理，噴丸丸料採用40號玻璃丸，噴丸壓縮空氣壓力控 制為0. IMPa,丸料流量控制為0. 2kg/min，噴頭移動速度為lm/min，獲得的表面粗糙度為 Ral μ m。將噴丸後的鋁合金接地材料放入由質量比為1 :14 46. 6 909的矽酸鈉、Na2CrO4, Na2CO3、水組成的水溶液中(溫度為90°C )，保溫5min進行表面預氧化。氧化膜厚度達3 μ m。將經過噴丸和預氧化處理的鋁合金與未處理的鋁合金接地材料作為試驗材料，用 山東濱州某變電站的土作為試驗介質，在實驗室進行兩種接地材料的耐腐蝕性效果比較 結果顯示在PH值等於9. 23的鹼性土中，經過噴丸和預氧化處理的鋁合金接地材料的腐蝕 速率彡0. 2g · dm_2 · a—1，未經處理的鋁合金接地材料的腐蝕速率彡0. 4g · dm_2 · εΓ1。實施例2本實施例是對鋁合金接地材料表面進行噴丸和預氧化處理。具體工藝為首 先對鋁合金接地材料進行表面噴丸處理，噴丸丸料採用60號玻璃丸，噴丸壓縮空氣壓力控 制為0. 2MPa,丸料流量控制為0. 3kg/min,噴頭移動速度為3m/min，獲得的表面粗糙度為 Ra2 μ m0將噴丸後的鋁合金接地材料放入由質量比為1 :14 46. 6 909的矽酸鈉、Na2CrO4, Na2CO3、水組成的水溶液中(溫度為95°C)，保溫IOmin進行表面預氧化。氧化膜厚度達 10 μ m。將經過噴丸和預氧化處理的鋁合金與未處理的鋁合金接地材料作為試驗材料，用 濟南某變電站內的土作為試驗介質，在實驗室進行兩種接地材料的耐腐蝕性效果比較結 果顯示在pH值等於8的鹼性土中，經過噴丸和預氧化處理的鋁合金接地材料的腐蝕速率 (0. 08g · dm_2 · a—1，未經處理的鋁合金接地材料的腐蝕速率彡0. 2g · dm_2 · εΓ1。
權利要求
一種耐腐蝕鋁合金接地材料製備方法，其特徵是，它先對鋁合金材料進行表面噴丸，使表面應力狀態由拉應力改變為壓應力，同時細化晶粒；然後再對噴丸後的鋁合金接地材料進行表面預氧化，表面預氧化採用化學氧化，氧化膜厚度達3～10μm。
2.如權利要求1所述的耐腐蝕鋁合金接地材料製備方法，其特徵是，所述噴丸時丸料 採用40 60號玻璃丸，噴丸壓縮空氣壓力控制為0. 1 0. 2MPa,丸料流量控制為0. 2 0. 3kg/min,噴丸噴頭移動速度為1 3m/min，獲得的表面粗糙度為Ral 2 μ m。
3.如權利要求1所述的耐腐蝕鋁合金接地材料製備方法，其特徵是，所述預氧化過 程為將噴丸後的鋁合金接地材料放入由質量比為1 :14 46. 6 909的矽酸鈉、Na2CrO4, Na2CO3、水組成的水溶液中，水溶液溫度為90 95°C，保溫5 IOmin進行表面預氧化。
全文摘要
本發明涉及一種耐腐蝕鋁合金接地材料製備方法，它通過對鋁合金表面進行噴丸和預氧化處理，提高鋁合金的耐腐蝕性，從而提高鋁合金接地材料的有效壽命。其方法為它先對鋁合金材料進行表面噴丸，使表面應力狀態由拉應力改變為壓應力，同時細化晶粒；然後再對噴丸後的鋁合金接地材料進行表面預氧化，表面預氧化採用化學氧化，氧化膜厚度達3～10μm。
文檔編號H01R43/00GK101976768SQ20101055285
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月22日 優先權日2010年11月22日
發明者傅敏, 嶽增武, 李辛庚, 王學剛, 王曉明, 胡新芳, 閆風潔 申請人:山東電力研究院