提高钢芯铝绞线耐蚀性的喷丸工艺开发与分析

发布时间：2017-07-20 13:07

  本文关键词：提高钢芯铝绞线耐蚀性的喷丸工艺开发与分析

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【摘要】：探究钢芯铝绞线的腐蚀进程与腐蚀机理、寻找延缓其大气腐蚀的方法进而制定可行耐腐蚀措施,对于提高服役寿命、降低输电线路建设与维护成本具有重要的意义。本课题旨在利用喷丸工艺改善钢芯铝绞线表面的缺陷,并结合低温加热预氧化进一步消除残余应力,同时促进铝表面氧化膜的重建,以期提高钢芯铝绞线中外包铝的耐腐蚀性。对钢芯铝绞线、铝单丝试样分别进行不处理、预氧化、喷丸、喷丸+预氧化四种处理,参照标准GB/T10125-1997执行中性盐雾试验和铜乙酸加速盐雾试验。获得平均增重动力学曲线,试样分析包括试验前和试验后的试样分析。试验前,采用SEM和XRD检查试样的外观组织形貌、表面微观应力等；采用电化学方法测铝单丝和架空铝绞线每层铝线的电化学性能。试验后,首先分析铝单丝表面及截面腐蚀形貌、表面腐蚀产物、腐蚀后铝单丝极化曲线；然后分析铝绞线截面上每层单丝及各层间腐蚀因子的扩散情况及形貌,把铝绞线拆开成单丝,分别检查其腐蚀形貌和腐蚀产物,以及其极化曲线。对试样的腐蚀动力学进行分析,获得腐蚀速率与表面应力、表面氧化膜状态之间的关系；获得试样电化学特性与表面应力、表面氧化膜状态之间的关系。结果显示喷丸和预氧化工艺都分别能够使钢芯铝绞线中的铝耐蚀性有所提高,而喷丸+预氧化工艺提高铝试样的耐蚀性效果最为显著。分析认为预氧化处理使得铝导线晶粒畸变能得以释放,位错等缺陷减少,表面氧化膜增厚,使得铝导线耐蚀性增强；喷丸处理使得铝导线原织构消失,晶粒细化,大大改善了原来铝表面点蚀易向纵深处发展的状况。喷丸和预氧化两种工艺结合,试样晶粒细化、均匀,晶粒畸变能、位错畸变能大大降低,同时氧化膜增厚,对基体的保护作用加强。腐蚀产物较为致密,与基体结合强度高,有效阻挡了腐蚀反应的进一步发生。故喷丸+预氧化是一种提高铝导线耐腐蚀性的有效工艺。
【关键词】：钢芯铝绞线 喷丸 预氧化 耐蚀性 盐雾试验
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG668;TM205
【目录】：

• 摘要9-10
• Abstract10-12
• 第一章 绪论12-30
• 1.1 选题背景及其意义12-14
• 1.2 国内外研究现状14-16
• 1.3 铝的耐蚀性研究16-23
• 1.3.1 铝的腐蚀类型16-17
• 1.3.2 影响铝耐蚀性能的因素17-23
• 1.4 腐蚀试验方法23-24
• 1.4.1 大气暴露腐蚀试验23
• 1.4.2 加速腐蚀试验23-24
• 1.5 腐蚀评定方法24-26
• 1.5.1 表观检查24-25
• 1.5.2 质量法25
• 1.5.3 电化学测试25-26
• 1.6 课题的研究目的与研究内容26-30
• 1.6.1 课题的研究目的26-27
• 1.6.2 研究内容27-30
• 第二章 试验内容及方法30-40
• 2.1 研究技术路线30-31
• 2.2 试验研究方法31-36
• 2.2.1 试验材料31-32
• 2.2.2 试样的预处理32-36
• 2.3 试验步骤36-39
• 2.3.1 中性盐雾试验36
• 2.3.2 铜乙酸加速盐雾试验36-37
• 2.3.3 腐蚀产物的清洗37-38
• 2.3.4 腐蚀产物的形貌、成分的测定38
• 2.3.5 电化学测试38-39
• 2.4 试验设备及其检测仪器39-40
• 第三章 中性盐雾试验结果40-42
• 第四章 酸性盐雾试验结果42-66
• 4.1 铝单丝腐蚀结果及分析42-56
• 4.1.1 铝单丝增重动力学42-44
• 4.1.2 铝单丝腐蚀形貌与腐蚀产物成分44-53
• 4.1.3 四种处理工艺铝丝截面晶粒形态53-56
• 4.2 钢芯铝绞线腐蚀实验结果56-66
• 4.2.1 增重动力学曲线56-58
• 4.2.2 钢芯铝绞线腐蚀形貌58-65
• 4.2.3 钢芯铝绞线腐蚀产物XRD分析65-66
• 第五章 电化学分析测试66-72
• 5.1 开路电位测试66-67
• 5.2 极化曲线测试67-72
• 第六章 讨论72-76
• 第七章 结论及展望76-78
• 7.1 结论76
• 7.2 创新点及不足76-78
• 参考文献78-81
• 致谢81-82
• 附件82

【参考文献】

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1 陈渊;尹志新;樊新波;;5052铝合金表面晶粒超细化后腐蚀性能研究[J];热加工工艺;2010年02期

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本文编号：568133