以鎂、硅為主要添加元素的Al-Mg-Si合金具有較高的強度(約為電工硬鋁的1.8倍)和密度比、良好的導電性能和優異的耐腐蝕性能[1~3]
6101鋁合金導線具有中等強度和較高的電導率，可用于遠距離輸電線路
與傳統的鋼芯鋁合金絞線(ACSR)相比，由單根Al-Mg-Si合金導線絞合成的全鋁合金絞線(AAAC)能很好地避免電氣腐蝕，能在提高輸電效率的同時降低輸電線路的維修費用
同時，Al-Mg-Si系列合金是可熱處理強化型合金，進行固溶+時效熱處理可調控其強度和電導率
鋁合金導線的加工流程為：鑄造-軋制-固溶處理-冷拉拔-時效熱處理，使其具有較高的強度[4]
在遠距離輸電過程中架空導線在不同的環境溫度下服役，特別是在極端氣候條件下架空導線表面覆冰
以往的相關研究工作，主要是關于提高導線用材料的電導率和耐熱性能[5~7]
研究發現，鋁合金拉伸強度極限和屈服強度都隨著溫度的降低而提高[8~10]，與材料中位錯的運動和熱激活有關[11, 12]
在低溫下變形使材料中生成高密度位錯[13]，位錯運動受阻[14~16]使材料具有較高的強度
但是，輸變電行業仍希望有最直觀的理論預測模型，能預測服役過程中導線的塑性流變應力與服役溫度間的定量關系，為導線的實際應用提供理論和實際應用依據
鑒于此，本文研究商用6101鋁合金線纜的單線在-70℃ 到70℃溫度區間的拉伸性能以及變形溫度對其熱穩定性能的影響
1 實驗方法
實驗用的材料為6101商業鋁合金線纜，其單股導線的直徑為3.86 mm，化學成分(質量分數)為：Mg 0.35%~0.8%，Si 0.3%~0.7%，Fe 0.5%，Cu 0.1%，Zn 0.1%，Mn 0.03%，Cr 0.03%，Al 97.74%~98.59%
使用DK7745電火花數控線切割機將合金導線裁切成長度為60 mm的短棒并加工成拉伸試樣，尺寸如圖1所示
在不同溫度下的拉伸實驗在INSTRON5982電子萬能材料實驗機上進行，恒溫保溫系統的溫度控制精度為±1℃
實驗溫度范圍從-70℃到70℃，用液氮制冷得到低溫(-70℃、-50℃、-25℃)；使用電加熱恒溫系統得到高溫(25℃、50℃、70℃)
在每個溫度下單軸拉伸實驗測試三個樣品，使用引伸計測量拉伸過程中的應變，應變速率為1.0×103 s-1，每次拉伸加載前將樣品在預設溫度下保溫5 min
聲明：
“溫度對6101鋁合金導線拉伸性能的影響” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：宋文碩,宋竹滿,羅雪梅,張廣平,張濱
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2025年07月09日 ~ 11日 
