本技術(shù)涉及電力傳輸用金具,尤其是涉及鋁合金件加工方法、鋁合金件及在電力連接金具上的應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、電力連接金具是高壓架空線路中不可缺失的部件,其具體的有線夾、減震錘等。絕緣子、減震錘中均包括有與裸線電纜連接的合金件,由于鋁合金具備自重輕、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn),相當(dāng)一部分的連接金具選用鋁合金作為合金件的材料。
2、同時(shí)由于在沿海地區(qū)的區(qū)域特性,高壓架空線路上連接金具不可避免的受到鹽霧侵蝕問(wèn)題,鋁合金表面自身在空氣中緩慢氧化形成的鈍化膜,其通常厚度薄、不均勻、存在隨機(jī)微觀缺陷,這些缺陷受到海水的鹽霧侵蝕后會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕或裂隙侵蝕,而電力連接金具的工作狀態(tài)下合金件多為受到持續(xù)的應(yīng)力作用,例如絕緣子中合金件兩端分別受電纜和架空鐵架的拉伸、線夾受電纜擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的外張力,產(chǎn)生的點(diǎn)蝕或裂隙侵蝕會(huì)使合金件具備強(qiáng)度降低,引發(fā)應(yīng)力腐蝕的加劇,最終使電力連接金具的使用壽命大為降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為延長(zhǎng)電力連接金具在鹽霧環(huán)境下的使用壽命,提供了鋁合金件加工方法、鋁合金件及在電力連接金具上的應(yīng)用。
2、本發(fā)明的上述第一個(gè)發(fā)明目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:
3、一種鋁合金件的加工方法,包括依次進(jìn)行的刻蝕處理、陽(yáng)極氧化處理;
4、所述刻蝕處理如下:
5、將鋁合金件的表面浸沒于堿液中進(jìn)行第一次表面刻蝕,清水浸泡清洗后得的一次刻蝕體;將一次刻蝕體的表面浸沒于酸中進(jìn)行第二次表面刻蝕,清水浸泡清洗后得到二次刻蝕體;
6、所述堿液中氫氧根離子濃度為0.2~0.3mol/l,所述酸中氫離子濃度為6.6~7.6mol/l。
7、通過(guò)采用上述技術(shù)方案,先采用堿液對(duì)鋁合金件的表面進(jìn)行刻蝕,堿液會(huì)刻蝕鋁合金件表面的α-al,而合金中其他金屬、其他金屬與al形成的金屬間相(又稱中間相、金屬間化合物,此后均以金屬間相表示“其他金屬與al形成的金屬間相”)不易受堿液刻蝕,故而在鋁合金件表面形成大量微小的“峰”和“谷”,而后再使用酸進(jìn)行刻蝕,酸對(duì)α-al刻蝕同時(shí)還對(duì)金屬間相刻蝕,故而使峰轉(zhuǎn)化為表面上帶有更小突刺的“峰”,形成尖端放電結(jié)構(gòu),改變了鋁合金件表面的介電性能;
8、而后陽(yáng)極氧化過(guò)程中較原有沿鋁合金件表面鋪展的陽(yáng)極氧化膜,本技術(shù)的鋁合金件在陽(yáng)極氧化處理時(shí)“峰”上形成的陽(yáng)極氧化膜、突刺上形成的陽(yáng)極氧化膜、“谷”表面形成的陽(yáng)極氧化膜的形成方向和延展方向不同,相互擠壓、沉積,形成更為致密的復(fù)合陽(yáng)極氧化膜,其致密化的區(qū)別在于復(fù)合陽(yáng)極氧化膜靠近鋁合金的一側(cè)孔洞少,復(fù)合陽(yáng)極氧化膜朝向鋁合金一側(cè)延伸的孔洞深度更短、孔洞更少更細(xì);
9、由此使鋁合金件表面的耐腐蝕性能更好。
10、可選的:所述第一次表面刻蝕中堿液中氫氧根濃度為0.22mol/l、浸泡刻蝕時(shí)間為45~47s;所述第二次表面刻蝕中酸中氫離子濃度為7.4mol/l、浸泡時(shí)間為30~32s。
11、通過(guò)采用上述技術(shù)方案,“峰”的高度、“峰”的形狀受堿液中氫氧根離子濃度、酸中氫離子濃度、刻蝕時(shí)間影響,由此浸泡后的鋁合金件表面“峰”、“谷”形狀更為契合下一步的陽(yáng)極氧化處理,所得復(fù)合陽(yáng)極氧化膜更為致密、結(jié)合強(qiáng)度更高,鋁合金件的耐腐蝕性更強(qiáng)。
12、可選的:所述陽(yáng)極氧化處理所用陽(yáng)極氧化處理液為酒石酸、檸檬酸鈉、硫酸的復(fù)配水溶液,所述酒石酸濃度為0.1~0.15mol/l,檸檬酸鈉濃度為0.1mol/l,硫酸濃度為0.03~0.08mol/l。
13、通過(guò)采用上述技術(shù)方案,復(fù)合陽(yáng)極氧化膜較為致密、結(jié)合強(qiáng)度較高,鋁合金件的耐腐蝕性較強(qiáng)。
14、可選的:所述陽(yáng)極氧化處理后還有封孔處理,封孔處理包括將陽(yáng)極氧化處理后的鋁合金件浸泡入封孔液中。
15、通過(guò)采用上述技術(shù)方案,在陽(yáng)極氧化處理后再進(jìn)行封孔處理,對(duì)復(fù)合陽(yáng)極氧化膜表面的孔洞進(jìn)行封堵,進(jìn)一步提升鋁合金件的耐腐蝕性能。
16、可選的:所述封孔液由封孔劑與水配置得到,封孔劑為聚二甲基硅氧烷、水、乙醇混合的預(yù)醇解液。
17、通過(guò)采用上述技術(shù)方案,本技術(shù)鋁合金件上復(fù)合陽(yáng)極氧化膜致密度高,對(duì)比現(xiàn)有酸性封孔液封孔效果,本技術(shù)封孔前后效果提升更好,故而采用預(yù)醇解的聚二甲基硅氧烷,在復(fù)合陽(yáng)極氧化膜表面附著硅氧鍵為主體摻雜有少量硅氧烷鍵的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)膜層,其不僅封閉復(fù)合陽(yáng)極氧化膜上孔洞,還提升了復(fù)合陽(yáng)極氧化膜的整體強(qiáng)度,使鋁合金件的耐腐蝕性得到提升。
18、可選的:所述聚二甲基硅氧烷、水、乙醇的質(zhì)量比為(1.2~1.32):1:1。
19、通過(guò)采用上述技術(shù)方案,上述配比下復(fù)合陽(yáng)極膜的封孔效果較佳,鋁合金件達(dá)到的耐腐蝕性較優(yōu)。
20、可選的:鋁合金件在封孔處理后還有鍍鋅處理。
21、通過(guò)采用上述技術(shù)方案,本技術(shù)的鋁合金件表面覆有復(fù)合陽(yáng)極氧化膜,其致密度高與鋁合金結(jié)合緊密,并由進(jìn)行了使用預(yù)醇解的聚二甲基硅氧烷進(jìn)行封孔處理,修正表面,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行鍍鋅處理時(shí),受聚二甲基硅氧烷封孔形成的封孔膜層保護(hù),在鍍鋅時(shí)復(fù)合陽(yáng)極氧化膜不受破壞,且鍍鋅層結(jié)合強(qiáng)度高、不易脫離,并且鍍鋅層平整性好;
22、此外在鍍鋅層、封孔膜層被破壞后,因電化學(xué)反應(yīng),鍍鋅層作為負(fù)極,鋁合金作為正極,封孔的復(fù)合陽(yáng)極氧化膜將作為固態(tài)電解質(zhì)供鋅離子遷移,由此使未受損處的鍍鋅層可持續(xù)的為鍍鋅層受損區(qū)域提供電化學(xué)保護(hù),再此過(guò)程中鋅離子會(huì)在干燥時(shí)轉(zhuǎn)化為氧化鋅、氫氧化鋅的復(fù)合物填充于復(fù)合陽(yáng)極氧化膜的孔隙中;
23、對(duì)此相較于未有陽(yáng)極氧化膜的直接鍍覆鋅層而言,一方面避免了氧化鋅、氫氧化鋅在鍍鋅層與鋁合金之間沉降而使鍍鋅層在破損邊緣易開翹、鼓包的問(wèn)題,另一方面受氧化鋅、氫氧化鋅的復(fù)合物填充,復(fù)合陽(yáng)極氧化膜的阻斷鹽水滲透能力得到提升,進(jìn)一步強(qiáng)化復(fù)合陽(yáng)極氧化膜對(duì)鋁合金件的耐腐蝕性提升效果,鍍鋅層對(duì)復(fù)合陽(yáng)極氧化膜在耐腐蝕性上起到增效作用,兩者技術(shù)手段共存下耐腐蝕效果優(yōu)于兩者單獨(dú)使用的效果之和,提升鋁合金件的耐腐蝕性能。
24、本發(fā)明的上述第二個(gè)發(fā)明目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:
25、一種鋁合金件,由上述鋁合金件的加工方法加工得到。
26、通過(guò)采用上述技術(shù)方案,本技術(shù)的鋁合金件具備更好的耐鹽霧腐蝕性能,在鹽霧環(huán)境下可保證更為長(zhǎng)效的工作效果。
27、本發(fā)明的上述第三個(gè)發(fā)明目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:
28、上述鋁合金件,應(yīng)用于電力連接金具,
29、通過(guò)采用上述技術(shù)方案,延長(zhǎng)電力連接金具在鹽霧環(huán)境下的使用壽命。
30、綜上所述,本技術(shù)至少具備以下有益效果:
31、1.通過(guò)先堿后酸的刻蝕處理,在鋁合金件表面上形成密布的“谷”和帶有大量小突刺的“峰”,以此在陽(yáng)極氧化處理時(shí),成形的陽(yáng)極氧化膜形成方向和延展方向不同,相互擠壓、沉積,形成更為致密的復(fù)合陽(yáng)極氧化膜,使鋁合金件表面的耐腐蝕性能更好;
32、2.還采用了預(yù)醇解的聚二甲基硅氧烷對(duì)復(fù)合陽(yáng)極氧化膜進(jìn)行封孔處理,不僅封閉復(fù)合陽(yáng)極氧化膜上孔洞,還提升了復(fù)合陽(yáng)極氧化膜的整體強(qiáng)度,不影響離子滲透的同時(shí)降低液體滲透,使鋁合金件的耐腐蝕性得到提升;
33、3.在封孔處理后還可進(jìn)行鍍鋅處理,基于本技術(shù)的復(fù)合陽(yáng)極氧化膜,使未受損處的鍍鋅層可持續(xù)的為鍍鋅層受損區(qū)域提供電化學(xué)保護(hù),并且避免了氧化鋅、氫氧化鋅在鍍鋅層與鋁合金之間沉降而使鍍鋅層在破損邊緣易開翹、鼓包的問(wèn)題,受氧化鋅、氫氧化鋅的復(fù)合物填充,復(fù)合陽(yáng)極氧化膜的阻斷鹽水滲透能力得到提升,進(jìn)一步強(qiáng)化復(fù)合陽(yáng)極氧化膜對(duì)鋁合金件的耐腐蝕性提升效果,鍍鋅層對(duì)復(fù)合陽(yáng)極氧化膜在耐腐蝕性上起到增效作用,兩者技術(shù)手段共存下耐腐蝕效果優(yōu)于兩者單獨(dú)使用的效果之和,提升鋁合金件的耐腐蝕性能。