铁族金属与钼合金

第一篇：铁族金属与钼合金

铁合金电解金属锰行业规范条件

附件1

铁合金、电解金属锰行业规范条件

为促进铁合金、电解金属锰行业结构调整和优化升级，引导和规范铁合金、电解金属锰企业投资和生产经营，依据国家相关法律法规、产业政策和标准规范，制定本规范条件。

一、总则

(一)本规范条件适用于新(改、扩)建铁合金、电解金属锰生产企业。鼓励现有企业对照本规范条件有关要求积极进行技术改造，努力提升工艺技术、节能环保、安全生产等水平。

(二)本规范条件所称铁合金是指采用矿热炉生产的硅铁、工业硅、锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁、镍铁，其他铁合金品种(含高炉生产的镍铁)暂不纳入规范条件。

(三)本规范条件所称电解金属锰是指锰矿酸浸获得锰盐溶液，经电解槽电解生产的金属锰。

二、生产布局

(一)铁合金、电解金属锰生产企业须符合全国主体功能区规划、区域规划、土地利用规划、节能减排规划、环境保护规划、安全生产规划等规划要求。

(二)铁合金、电解金属锰生产企业应布设在工业园区或工业集中区内。在依法依规设立的自然保护区、风景名胜

1 区、文化遗产保护区、饮用水水源保护区、生态功能保护区，以及森林公园、地质公园、湿地公园等特殊保护地，不得建设铁合金、电解金属锰生产企业。

(三)铁合金、电解金属锰生产企业卫生防护距离应符合相关国家标准和规范要求。

三、工艺装备

(一)主体工艺装备

1.硅铁、工业硅矿热炉应采用矮烟罩半封闭型，锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁矿热炉应采用全封闭型，镍铁矿热炉采用矮烟罩半封闭或全封闭型，矿热炉容量≥25000千伏安(革命老区、民族地区、边疆地区、贫困地区矿热炉容量≥12500千伏安)，同步配套余热和煤气综合利用设施。

2.电解金属锰单条生产线(1台变压器)规模应达到10000吨/年及以上，单个厂区生产规模达到30000吨/年及以上;化合槽有效容积≥250立方米，配备酸雾吸收装置。

(二)环保、节能、安全及综合利用设施

1.铁合金生产原料的贮存应采用封闭料场，加工处理采用高效节能的预处理系统，配料和上料采用自动化控制操作系统;原料加工处理、配料、上料等粉尘产生部位，配备除尘及回收处理装置。

2.铁合金矿热炉应配套机械化加料或加料捣炉机操作系统，配备干法布袋除尘或其他先进的烟气除尘装置，炉前配套机械化出铁出渣系统;烧结机和回转窑应同步配套建设烟

2 气脱硫装置。

3.铁合金生产企业应同步建设炉渣、烟尘固体废弃物回收利用设施。

4.电解金属锰生产企业应采用带收尘装置的自动上料系统。原料破碎、装卸运输等主要粉尘产生部位，配备除尘及回收处理装置。锰矿粉应采取封闭式或防扬散贮存。

5.电解金属锰生产企业须配备锰渣库，严禁任意排放锰渣。锰渣库的建设、运行、回采、闭库及安全管理与监督应符合《尾矿库安全监督管理规定》(国家安全生产监督管理总局令第38号)、《尾矿库安全技术规程》(AQ2006)等相关规章、标准、规范的要求。

6.电解金属锰锰渣库使用年限不得低于10年(若锰渣进行了无害化处理和利用，锰渣库容量可相应调整)。锰渣库堆存锰渣达到设计标高后，应进行闭库、覆土、压实并绿化;锰渣库周边设置导流渠，防止雨水径流进入锰渣库;锰渣坝下游设渗滤液收集装置，将渗滤液引入生产废水处理池或就地处理后回用或达标排放，禁止渗滤液直接外排。冲洗压滤机滤布后的污水须回收处理，严禁在锰渣库附近用水直接冲洗压滤机滤布。

7.电解金属锰生产企业须配备含铬废水处理设施，确保废水稳定达标排放;建设事故应急池，确保事故废水不外排。生产厂区内污水收集和排放管线要设置清晰，采取雨污分流和污水分流系统，杜绝跑、冒、滴、漏现象。生产车间地面

3 要采取防渗、防漏和防腐措施，厂区内道路要硬化处理。

8.铁合金、电解金属锰生产企业应按照《铁合金安全规程》(AQ2024)等规范要求，配备火灾、爆炸、雷击、设备故障、机械伤害、高空坠落等事故防范设施，以及安全供电、供水装置和消除有毒有害物质设施。

9.铁合金、电解金属锰建设项目污染防治、安全生产及职业病防护设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。

10.铁合金、电解金属锰生产企业使用的电机、风机、水泵、变压器、空压机等通用设备应满足用能设备能效标准限定值要求，不得采用《高能耗落后机电设备(产品)淘汰目录》中的设备。

11.铁合金、电解金属锰生产企业应按照《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB17167)、《钢铁企业能源计量器具配备和管理要求》(GB/T21368)等规范要求，配备必要的能源(水)计量器具。鼓励有条件的企业建立能源管理中心，提升能源管理水平。

四、能(资)源消耗与综合利用

(一)铁合金

1.硅铁、锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁生产企业能源消耗须满足《铁合金单位产品能源消耗限额》(GB21341)规定的准入值要求，工业硅生产企业能源消耗须满足《工业硅单位产品能源消耗限额》(GB31338)规定的准入值要求，

4 镍铁生产企业单位冶炼电耗不高于6500千瓦时/吨(入炉矿品位按1.5%计，镍铁含镍按10%计)。

2.主元素回收率应满足以下要求：硅铁(FeSi75)Si≥92%、硅铁(TFeSi75)Si≥85%、工业硅(Si-1)Si≥85%、镍铁(10%Ni)Ni≥93%、锰硅合金(Mn68Si18)Mn≥82%(回收锰渣法Mn≥90%)、锰硅合金(Mn67Si23)Mn≥80%、熔剂法高碳锰铁(Mn68C7)Mn≥78%、无熔剂法高碳锰铁(Mn68C7)Mn≥95%、高碳铬铁(Cr67C6)Cr≥90%、高碳铬铁(炉料级)Cr≥87%。

3.铁合金生产企业水循环利用率达到95%以上，炉渣综合利用和无害化处理率不低于90%，矿热炉煤气和烟气余热须100%回收利用。硅铁、工业硅矿热炉烟气微硅粉回收率不低于95%。

(二)电解金属锰

1.按照《电解金属锰产品质量标准》(YB/T051)生产的电解金属锰：高纯级电解金属锰直流电耗≤7600千瓦时/吨;普通级、电子级电解金属锰直流电耗≤5800千瓦时/吨。

2.新水消耗量≤3立方米/吨。 3.原料中可溶性锰回收率≥82%。 4.电解金属锰滤渣中水溶锰含量≤1.1%。

5.总锰含量低于14%的贫锰矿不得直接作为电解锰生产原料。

五、环境保护

(一)铁合金生产企业废水、大气污染物排放，须符合《铁合金工业污染物排放标准》(GB28666)和相关地方标准，主要污染排放须满足总量控制要求。球团或烧结工序大气污染物排放须符合《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662)。

(二)电解金属锰生产企业废水排放须符合《污水综合排放标准》(GB8978)和相关地方标准，粉尘、废气排放须符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297)，主要污染排放须满足总量控制指标要求。

(三)铁合金、电解金属锰生产企业厂界环境噪声须符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348)。

(四)铁合金生产企业矿热炉排气烟囱、电解金属锰生产企业排污口，应安装在线监测装置，并与环境保护主管部门联网。电解金属锰生产企业冷却水、处理后的含铬废水应循环使用。铁合金、电解金属锰生产企业取水量要严格计量。

(五)铁合金、电解金属锰生产企业工业固体废物应依法分类贮存、转移、处置或综合利用，一般工业固体废物贮存应符合《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18559)，危险废物贮存应符合《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597)。电解金属锰生产企业处理含铬废水产生的含铬污泥及阳极渣等危险废物，应由具备相应处理能力的有资质单位进行妥善利用或处置，不得与其他一般废渣混合堆存。

(六)铁合金、电解金属锰生产企业须遵守环境保护有关法律法规，依法获得排污许可证，按照排污许可证的要求排放污染物，按规定开展清洁生产审核并通过评估验收。

(七)铁合金、电解金属锰生产企业按照《企业突发环境事件风险评估指南(试行)》(环办〔2014〕34号)开展突发环境事件风险评估，按照《企业事业单位突发环境事件应急预案备案管理办法(试行)》(环发〔2015〕4号)编制环境应急预案并备案。

六、产品质量、职业卫生与安全生产

(一)铁合金、电解金属锰产品质量须符合国家和行业标准。

(二)铁合金、电解金属锰生产企业须按照《职业病防治法》、《安全生产法》、《劳动法》等法律法规要求，具备相应的职业病危害防治和安全生产条件，推进企业安全生产标准化建设，建立健全安全生产责任制，制定完备的安全生产规章制度和操作规程，配备专职安全生产管理人员，为从业人员配备符合国家标准或行业标准的劳动保护用品，依法参加职工社会保险。

(三)铁合金、电解金属锰生产企业作业环境须满足《工业企业设计卫生标准》(GBZ1)、《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2)要求。

(四)电解金属锰生产企业须取得危险化学品安全使用许可证，并按照《危险化学品安全管理条例》及其配套法律

7 法规和标准规范要求加强管理。锰渣库须取得非煤矿山安全生产许可证方可投入使用。

七、技术进步

鼓励研发和推广应用精料入炉技术(粉锰矿烧结或球团、粉铬矿冷压块或金属化热球团技术等)，原料处理、除尘系统计算机智能自动化操作和控制系统，低品位锰矿石冶炼锰硅合金技术，锰氧化矿还原技术，高效利用红土镍矿炼精制镍铁的回转窑-矿热炉(RKEF)工艺技术，阳极渣无害化综合利用技术，电解金属锰绿色电站及新型电解技术，锰渣无害化处理及综合利用技术，铬、硒无害化处置技术及废水综合利用技术等先进适用技术。

八、监督与管理

(一)工业和信息化部定期公告符合本规范条件的新(改、扩)建企业名单，并根据国家产业政策调整，对公告企业实行动态管理。

(二)各省级工业和信息化主管部门要指导和督促本地区铁合金、电解金属锰生产企业落实本规范条件相关要求，加强对本地区公告企业的监督检查。

(三)相关行业协会要加强对铁合金、电解金属锰市场和技术进步等方面的分析和研究，在行业内推广环保、节能 和资源综合利用新技术，积极推行清洁生产，并加强行业自律，协助有关政府部门做好监督和管理工作。

九、附则

(一)本规范条件适用于中华人民共和国境内(台湾、香港、澳门地区除外)铁合金(硅铁、工业硅、锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁、矿热炉镍铁)、电解金属锰生产企业。

(二)电石炉、黄磷炉等转炼铁合金，电解二氧化锰生产企业转产电解金属锰，也须符合本规范条件要求。

(三)本规范条件所引用的标准如有修订，按修订后的标准执行。

(四)本规范条件自2016年1月1日起施行，《铁合金行业准入条件(2008年修订)》、《电解金属锰行业准入条件(2008年修订)》(国家发展和改革委员会公告2008年第13号)同时废止。

(五)本规范条件由工业和信息化部负责解释，并根据行业发展情况和宏观调控要求适时修订。

第二篇：5052铝合金与7075铝合金参数对比

一、材料名称：

铝及铝合金轧制板材(≤150mm,O态) 牌号：5052

铝合金板(2张)

标准：GB/T 3880-2006

5052铝板的介绍： 5052铝板为AL-Mg系合金铝板，是应用最广的一种防锈铝，这种合金的强度高，特别是具有抗疲劳强度：塑性与耐腐蚀性高，不能热处理强化，，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良，可抛光。。

二、5052铝板的应用范围

5052铝板用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如邮箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件：线材用来做铆钉。也常用于交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品、电器外壳等。

三、5052铝板的化学成份：

铝 Al ：余量 ;硅 Si ：0.25; 铜 Cu ：0.10 ;镁 Mg：2.2～2.8; 锌 Zn：0.10; 锰 Mn：0.10; 铬 Cr：0.15～0.35 ;铁 Fe： 0.4 0 。

四、5052铝板的力学性能

抗拉强度(σb ) ：170～305MPa 条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥65 弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa 退火温度为：345℃。不同加工硬化和热处理状态下，力学性能有所不同。

五、5052铝板的表面质量

1、表面不允许有裂纹、腐蚀斑点和硝盐痕迹。

2、表面上允许有深度不超过缺陷所在部位壁厚公称尺寸8%的起皮、气泡、表面粗超和局部机械损伤，但缺陷最大深度不能超过0.5mm,缺陷总面积不超过板材总面积的5%。

3、允许供货方沿型材纵向打光至表面光滑。

4、其他要求：有需求方和供货方自己拟定。

六、5052铝板焊接焊条型号

5052铝板可用ER5356焊条焊接，焊接以后能满足5052铝板的力学性能。5356的化学成分：Si：0.25; Fe：0.40 ;Cu：0.10;Mn：0.05-0.20; Mg ：4.5-5.6; Cu：0.02--0.20; Zn：0.10- 0.20 ; Ti：0.06--0.20 ; Al：余量;5336含镁量高一些。

七、5052铝板系列和1060铝板系列的区别

硬度：1060铝板的抗拉强度为 110-130之间，而5052系列的抗拉强度则达到了210-230之间也就是说5052的硬度比1060的硬度高100%。 延伸率：1060系列的延伸率为5%，而5052系列的延伸率达到了12-20%之间，也可以这样认为，在5052系列比1060硬100%的情况下，延伸率也提高了200%左右。 化学性能：1060为纯铝板，5052为合金铝板，在特殊环境下5052耐腐蚀更好一些。

八、相关产品标准

铝板带国家标准(GB/T 3880-2006)，适用于铝合金板带材料的统一标准。 词条图册更多图册

九、5052铝板现货规格：

5052板材现货规格：0.3mm-350mm(厚度)

5052棒材现货规格：3.0mm-500mm(直径) 5052线材现货规格：0.1mm-20mm(线径) 5052管材现货规格：20mm-100mm(管径) 可以为客户提供各种规格的加工

7075铝合金

7075铝合金是一种冷处理锻压合金，强度高，远胜于软钢。7075是商用最强力合金之一。普通抗腐蚀性能、良好机械性能及阳极反应。细小晶粒使得深度钻孔性能更好，工具耐磨性增强，螺纹滚制更与众不同。 物理特性

抗拉强度524Mpa：0.2%

7075铝板

屈服强度455Mpa：伸长率11%

弹性模量E/Gpa：71

硬度：150HB

密度：0.2810 主要用途

航天航空工业、吹塑(瓶)模、超声波塑焊模具、高尔夫球头、鞋模、纸塑模、发泡成型模、脱腊模、范本、夹具、机械设备、模具加工。用于制作高端铝合金自行车车架。 特点

1.高强度可热处理合金。 2.良好机械性能。 3.可使用性好。

4.易于加工，耐磨性好。

5.抗腐蚀性能、抗氧化性好。

化学成分

硅Si：0.40

铁Fe: 0.50

铜Cu：1.2-2.0 锰Mn：0.30 镁Mg：2.1-2.9 铬Cr：0.18-0.28 锌Zn：5.1-6.1 钛Ti：0.20 铝Al：余量

其他： 单个：0.05 合计：0.15 力学性能

抗拉强度 σb (MPa)：≥560 伸长应力 σp0.2 (MPa)：≥495 伸长率 δ5 (%)：≥6 注 ：无缝管的力学性能 试样尺寸：直径>12.5 7075铝板现货规格：

7075板材现货规格：0.3mm-350mm(厚度)

7075棒材现货规格：3.0mm-500mm(直径)

7075线材现货规格：0.1mm-20mm(线径)

7075管材现货规格：20mm-100mm(管径)

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第三篇：铬合金

佟二堡海宁皮革城简介：

佟二堡海宁皮革城简介佟二堡海宁皮革城位于辽阳灯塔市佟二堡经济特区，地处浑太平原，地理位置优越，周围被省会沈阳、化纤之城辽阳、钢都鞍山、煤铁山城本溪所环抱，交通十分便利，北距沈阳桃仙机场45公里，东距沈大高速公路灯塔出口25公里，南距辽阳市区25公里，境内有省级公路辽官线、小小线交叉通过。离营口鮁鱼圈港125公里，离大连港350公里。佟二堡已成为全国三大皮装生产基地之一，为东北地区最大的皮革专业市场，2008年，生产各类皮装裘皮服装及制品600万件，实现年销售额60亿元，2008年被国家皮革协会确定为“中国皮装裘皮产业基地”，被辽宁省命名为“特色旅游乡镇”。佟二堡皮装、裘皮服装不仅销往全国各地，还远销美国、俄罗斯、丹麦、韩国及港澳台等国家和地区。佟二堡海宁皮革城由海宁中国皮革城股份有限公司投资4.5亿元建设，市场占地面积147亩，建筑总面积达17.3万平方米，包括15.7万平方米的四层交易大市场和1.6万平方米的14层商务酒店。佟二堡海宁皮革城，打造现代化、商场化的大型专业市场，全面引领购物交易环境的升级换代，是功能齐全、购物方便、环境优雅，集展示、购物、餐饮、休闲于一体的特色休闲购物中心，是东北地区旅游购物的首选之地。佟二堡海宁皮革城将采用先进的营销模式和市场管理经验，引领皮革时尚，服务皮革产业，促进佟二堡市场的大流通与大发展，引领佟二堡市场的产业升级与健康发展。佟二堡海宁皮革城将引进国内众多的知名品牌，涵盖皮具箱包、皮革服装和裘皮服装等相关产品，此皮草城不仅是喜爱购物人士的天堂，也是休闲观光的好去处。

皮装：雪豹、时尚之约、撒度

裘皮：皇家巨爵派、圣尼

第四篇：铝合金钻杆

铝合金钻杆材料生产工艺及磨损研究进展

来源:西南石油大学材料科学与工程学院作者:王小红

综述了国内外主要的石油钻杆用铝合金的化学成分、物相组成及性能特点; 介绍了铝合金钻杆的生产工艺，重点阐述了其独特的挤压成形、淬火、矫直及装配工艺，探讨了不同使用工况下铝合金钻杆的磨损机理。最后，指出铝合金钻杆研发是一个涉及材料、装备、工艺的系统工程，我国开发石油钻杆用铝合金材料应以Al-Zn-Mg 系铝合金为基础，着力解决其热强性差、挤压成形后横向性能差等关键问题，并根据使用工况有针对性的设计其耐磨性能。

石油钻杆是用于传递动力、输送泥浆的主要工具，在整个钻柱中钻杆用量约占85% 以上，是钻井中的主要工具。随着钻井进行，井深不断加深，钻杆一根接一根不断加长钻柱，其自重不断增加，对钻机能力的要求也不断增加，仅靠增加钻机能力来完成深井、超深井的钻进十分困难。铝合金钻杆密度小、自重轻，弯曲应力小，耐H2S 腐蚀，在深井、超深井、定向井及酸性气井的钻探中有得天独厚的优势。

目前，世界上只有俄罗斯、美国、日本及法国等少数发达国家掌握了该技术并能批量生产铝合金钻杆。我国石油勘探用铝合金钻杆的研发还处于起步阶段，地质钻探用高强度铝合金钻杆的研制尚属空白。本文围绕石油钻杆用铝合金材料、生产工艺特点及磨损三个方面，综述近年来铝合金钻杆研发及生产中取得的重要成果，在此基础上，提出我国发展铝合金钻杆必须解决的几个关键技术。

1、石油钻杆用铝合金材料

最早的铝合金钻杆于20 世纪60 年代分别由瑞典的克芮留斯公司及前苏联冶金机械科学研究所研制成功。俄罗斯( 前苏联) 作为最早研制和使用铝合金钻杆的国家之一，对石油钻杆用铝合金材料也进行了深入研究，其钻杆用铝合金材料分为常用铝合金(D16T) ( 相当于美国的AA2024，我国的2A12)、高强度、耐腐蚀合金(1953T1) (相当于美国的AA7014，我国无相应牌号) 、特殊耐热合金( AK 4-1T1) ( 相当于美国的AA2618，相当于我国的2A70) 三大材料体系。美国是较早研究铝合金钻杆的国家之一，“雷诺金属”公司常选用AA2014T6 和AA2024T6 合金生产铝合金钻杆，该两种合金分别相当于我国的2A14T6 和2A12T6。 “阿尔考”公司则常用选用AA7075T6合金(相当于我国的7A09T6)制备铝合金钻杆。法国则采用与我国2A12 合金相当的A-U4GS 合金制作铝合金钻探管。其它可用于制备石油钻杆用的铝合金还有1070A、3A

21、包铝的3A

21、606

1、6063，508

3、50

56、6070、6351 等合金。俄罗斯的D16 及美国的AA2014 均为Al-Cu-Mg系铝合金，其主要合金元素为Cu、Mg、Mn，其组织为α(Al) 相、θ(Al2Cu) 及S 相组成的共晶体，由于θ相、S相均为高硬度相( 显微硬度分别为5488 MPa、4400 MPa) ，故该系合金挤压材经时效后室温抗拉强度最高可达487 MPa，且在150 ℃下保温200 h后抗拉强度仍达446MPa，故该合金可用于制造在150 ℃温度下工作的钻杆。俄罗斯的1953T1 与美国的AA7075均为Al-Zn-Mg-Cu系铝合金，其主要合金元素为Zn、Mg、Cu，该系合金成分常处于α + T(AlZnMgCu) ，θ + T(AlZnMgCu) +S，α (Al)+η(MgZn2)+ T(AlZnMgCu)及α(Al)+η( MgZn2) + S+ T(AlZnMgCu) 四个相区的交界附近，合金凝固速度及合金成分的变化都会导致其组织的变化。该系合金的主要强化相是η (MgZn2) 相及T(Al2Mg3Zn3) 相，可通过调节Mg、Zn含量、Zn/Mg及添加少量细化晶粒的Ti、Zr元素，从而控制组织中强化相的含量，提高其强度。时效处理后，该系列合金挤压材室温下的抗拉强度最高可达538 MPa。

俄罗斯的AK 4-1为Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热镁合金，该系列合金除含Al、Cu、Mg元素外还添加含量约1%的Ni、Fe元素及微量的Ti。该系列合金主要耐热相为S(CuMgAl2) 、FeNiAl9相，铁和镍加入量不当，会减少合金中主要耐热相S 的数量，降低合金的耐热性，故通常采用铁与镍含量为1∶1的方式加入0.8%～1.4%含量的铁和镍，使合金主要位于α(Al)+FeNiAl9的两相区，促进铁、镍与铝结合形成难溶的FeNiAl9相而不与铜发生反应，从而保证合金中的铜能充分形成S 相。常用铝合金石油钻杆化学成分如表1所示，要求铝合金中各单个杂质元素含量小于0.05%，杂质元素总量小于0.15%。

表1 常用铝合金钻杆化学成分(质量分数，%)

结语

铝合金作为一种新型的钻杆材料，具有质量轻、柔性大、抗疲劳、耐蚀等优点，在深井、超深井及酸性气藏开采领域具有广阔的应用前景。迄今为止，我国铝合金钻杆生产还是一片空白，随着我国深井、超深井及酸性气藏开采技术的发展，自主研发石油钻井用铝合金钻杆势在必行。目前，石油钻杆用Al-Cu-Mg系、Al-Zn-Mg-Cu 系及Al-Cu-Mg-Fe-Ni 系三大铝合金材料尽管在强度和塑性指标上能满足石油钻井的需要，但是由于铝合金硬度低，在服役时易出现磨损，降低钻柱的可靠性，我国在研发石油钻杆用铝合金材料时，应以该三大铝合金材料体系为基础，着重发展高热强性的Al-Zn-Mg 系铝合金，并区分钻杆使用工况，有针对性的提高石油钻杆用铝合金的耐磨性能，开发高品质的石油钻杆用铝合金材料。

铝合金钻杆具有不同于钢钻杆的连接结构和特殊的生产工艺，由于满足强度要求的钻杆用铝合金均属于难挤压合金，加之铝合金在挤压时具有很高的黏着性，恶化制品表面质量，故挤压工艺是铝合金钻杆成形的关键环节，我国要自主开发铝合金钻杆，必须针对铝合金钻杆结构特点，设计并优化铝合金钻杆挤压磨具，开发并优化铝合金钻杆挤压工艺，提高铝合金钻杆的横向性能。同时，铝合金钻杆开发是一个系统工程，要研发优质的石油钻井用铝合金钻杆，我国还需研发相应的热处理设备、矫直设备，开发并优化相应的热处理工艺、矫直工艺。

第五篇：铝合金电缆

简介

铝合金电力电缆是以AA8030 系列铝合金材料为导体，采用特殊紧压工艺和退火处理等先进技术发明创造的新型材料电力电缆。合金电力电缆弥补了以往纯铝电缆的不足，虽然没有提高了电缆的导电性能，但弯曲性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能等却大大提高，能够保证电缆在长时间过载和过热时保持连续性能稳定，采用AA-8000 系列铝合金导体，可以大大提高铝合金电缆的导电率、耐高温性，同时解决了纯铝导体电化学腐蚀、蠕变等问题。铝合金的导电率是最常用基准材料铜IACS的61.8%，载流量是铜的79%，优于纯铝标准。但在同样体积下，铝合金的实际重量大约是铜的三分之一。因此，相同载流量时铝合金电缆的重量大约是铜缆的一半。采用铝合金电缆取代铜缆，可以减轻电缆重量，降低安装成本，减少设备和电缆的磨损，使安装工作更轻松。

在满足同等电气性能的前提下，使用铝合金电缆的重量是铜芯电缆的一半，其截面是传统铜芯电缆的1.1~1.25倍，价格比传统的铜芯电缆低15~30%。

优点 抗蠕变性能

铝合金导体的合金材料与退火处理工艺减少了导体在受热和压力下的“蠕变”倾向，相对于纯铝，抗蠕变性能提高300%，避免了由于冷流或蠕变引起的松弛问题。

抗拉强度和延伸率 铝合金导体相比于纯铝导体，由于加入了特殊的成分并采用了特殊的加工工艺，极大的提高了抗拉强度，且延伸率提高到30%，使用更加安全可靠。

热膨胀系数

热膨胀系数用来计算在温度变化时材料的尺寸变化。铝合金的热膨胀系数与铜相当，多年来铝连接器一直可靠地用于铜和铝导体，且当今使用的大部分电气连接器都是用铝制造的，这尤其适合铝合金。所以铝合金导体与连接器的膨胀和收缩完全一致。

连接性能

用铝合金制造的电气连接与用铜导体制造的连接一样安全稳定。 铝合金的成分大大改进了其连接性能，当导体退火时，添加的铁产生高强度抗蠕变性能，即使在长时间过载和过热时，也能保证连接稳定。

自重承载力强

铝合金改善了纯铝的抗拉强度，铝合金电缆可支撑4000米长度的自重，铜电缆只能支撑2750米。这种优势在大跨度的建筑(如体育场馆)配线时体现得尤为突出。

防腐蚀性能

铝固有的防腐性能源自当铝表面与空气接触时形成薄而坚固的氧化层，这种氧化层特别耐受各种形式的腐蚀。而合金中添加的稀土元素又能进一步改善铝合金的耐腐蚀性能，特别是电化学腐蚀。铝能承受恶劣环境的特点使其被广泛应用于托盘内电缆的导体，以及许多工业元件和容器。腐蚀的产生通常与不同的金属在潮湿环境中的连接有关，可使用相应的保护措施来防止腐蚀的发生，比如使用润滑油、抗氧化剂和保护涂层。碱性土壤和某些类型的酸性土壤环境对铝有较大的腐蚀性，所以直埋敷设的铝导体应使用绝缘层或模压护套防止腐蚀。在含硫的环境中，例如铁路隧道和其它类似地方，铝合金的抗腐蚀性能大大优于铜。

柔韧性

铝合金有很好的弯曲性能，其独特的合金配方、加工工艺，使柔韧性大幅提高。铝合金比铜柔韧性高30%，反弹性比铜低40%。一般铜缆的弯曲半径为10~20倍外径，而铝合金电缆弯曲半径仅为7倍外径，更容易进行端子连接。

铠装特性

国内常用的铠装电缆，大多采用钢带铠装，安全级别低，在受到外界破坏力时，其抵御能力差，容易导致击穿，且重量重，安装成本相当高，加之耐腐蚀性能差，使用寿命不长。而我们根据美国标准开发的金属连锁铠装电缆，采用的是铝合金带连锁铠装，其层与层之间的连锁结构，保证电缆能经受外界强大的破坏力，即使电缆遭受较大的压力和冲击力时，电缆亦不易被击穿，提高了安全性能。同时铠装结构使电缆与外界隔离，即使在火灾时，铠装层提高了电缆的阻燃耐火级别，降低了火灾的危险系数。铝合金带铠装结构相对于钢带铠装，其重量轻，敷设便利，可免桥架安装，能减少20%~40%的安装费用。根据使用场所的不同可以选择不同的外护套层，使铠装电缆的用途更加广泛。

紧压特性 单从体积电导率方面考虑，铝合金不及铜，但我们开发的导体不仅从材料性能方面做出了改进，而且在工艺方面也取得大的突破，我们采用超常规的紧压技术，使紧压系数达到0.93，而异型线的紧压系数能达到0.95，在国内属于首创。通过最大极限的紧压，可以弥补铝合金在体积导电率上的不足，使绞合导体线芯如实心导体一般，明显的降低线芯外径，提高导电性能，在同等载流量情况下导体外径只比铜缆大10%。

分类

ZA-AC90(-40)型合金电缆

ZA-AC90(-40)是一种灵活的自锁铝铠装合金电缆，可设计应用在地面及室内的安装环境。所有的导体是STABILOY铝合金(AA8000系列)以XHHW-2型材料绝缘，护套材料为硬度非常高的铝合金材料。

可替代(WDZA)YJY/YJV/VV 最低运行环境温度-40摄氏度，电缆导体的允许长期运行最高额定温度为90摄氏度。

优势：阻燃A级，低烟无卤，室内明敷，节约线槽。

ZA-AC90(-40)减少了管道布线所带来的施工难度和人力成本。电缆已在工厂用高柔韧性的自锁型铝铠装组装完毕，不需要管道及其附件和人工密集的拉线、扣纹和成管等工序。ZA-AC90(-40)通过CSA认证可应用于非潮湿环境的明线或暗线敷设，并具备与管道方式敷线的相同性能。ZA-AC90(-40)为低烟无卤型，完全符合

ZA-AC90铝合金电缆

IEC607

54、GB17650.2及IEC60502.1、GB12706.1的规范标准。 ZA-AC90(-40)是一种高柔韧性的;联锁型铝合金铠装、90℃交联聚乙烯绝缘单芯或多芯电缆，并且不含重金属元素，绿色环保。减少了管道布线所带来的施工难度和人力成本。电缆已在工厂用高柔韧性的联锁型铝合金铠装组装完毕，不需要管道及其附件和人工密集的拉线、扣纹和成管等工序。ZA-AC90(-40)通过CSA认证可应用于非潮湿环境的明线或暗线敷设，并具备与管道方式敷线的相同性能。ZA-AC90(-40)为低烟无卤型电缆，经国家防火建筑材料质量监督检验中心测试达到阻燃A级，所做试验完全符合GB17650.1。

ZB-ACWU90(-40)型合金电缆

ZB-ACWU90(-40)是一种灵活的自锁铝铠装合金电缆，外部包覆PVC护套，可设计应用在直埋，危险和有腐蚀性的安装环境下。所有的导体是STABILOY铝合金(AA8000系列)以及XHHW-2型材料绝缘，护套材料为硬度非常高的铝合金材料。

可替代(WDZA)YJY/YJV/VV

]最低运行环境温度-40摄氏度，电缆导体的允许长期运行最高额定温度为90摄氏度，防水防腐蚀，耐日光老化。

优势：阻燃B级，直埋或潮湿环境敷设，屋顶配电，绝缘及护套材料无重金属。

电缆已在工厂用高柔韧性的自锁型铝铠装和密封PVC外护套组装完毕，不需要管道及其附件和人工密集的拉线、扣纹和成管等工序。ZB-ACWU90(-40)通过CSA认证可应用与干燥和潮湿环境的明线或暗线敷设，也可应用于1区和2区1级危险环境，以及

2、3级危险环境。敷设方式户内可采用支架、梯架、托盘以及电缆夹明敷，户外可采用直埋、电缆沟、电缆隧道等多种方式。ZB-ACWU90(-40)每米设有标定标记，以准确地确定电缆长度。完全符合IEC60503.1及GB12706.1的规范标准。

ZB-ACWU90铝合金电缆

ZB-ACWU90(-40)是一种高柔韧性的联锁型铝合金铠装、PVC外护套、90℃交联聚乙烯防水型绝缘单芯或多芯电缆，并且不含重金属元素，绿色环保。ZB-ACWU90(-40)可直接埋地敷设，并适用于腐蚀环境中。减少了管道布线所带来的施工难度和人力成本。电缆已在工厂用高柔韧性的联锁型铝合金铠装和密封PVC外护套组装完毕，不需要管道及其附件和人工密集和拉线、扣纹和成管等工序。ZB-ACWU90(-40)通过CSA认证可应用于干燥和潮湿环境的明线或暗线敷设，也可应用于1区和2区1级危险环境，以及

2、3级危险环境。其优异的护套性能，保证了防水特性的同时，更难能可贵的提供了抗紫外线的出色性能，和零下40度正常运行的低温性能。

发展现状

铝合金电缆项目是一项新被国内企业注意到的想项目，早在1968年美国人就发现了它的优势，无比的安全性。这算是一个目前来看新的可以发展，也值得开发的项目。

这类的合金电力电缆已经广泛运用于各个领域，得到了国际电力设计师在安全性能和便捷敷设等方面的一致肯定和推荐，以致“这类新型材料合金电力电缆在全国快速推广应用”的现象发生，从而占据中国电缆市场首屈一指的重要位置。

近几年，我国经济的发展速度一直保持平稳式较快增长，电力消费需求呈现出总体旺盛态势，看似好不热闹，一片繁荣，但企业背后所承担的盈利压力和发展前景却令人堪忧。无疑，各种电缆品牌层出不穷，造成众多中小电缆企业靠拼低价、走销量、低利润的发展思路谋生存，然而，对于中国电缆行业，我们希望且需要出现更多有知名度的规模化企业，凭借电缆企业自身的技术、质量与服务，在激烈的市场竞争中发挥重要作用。

类型 ZC-TC90(-40)型合金电缆

ZC-TC90(-40)非铠装电缆，导体为多芯STABILOY铝合金，绝缘材料采用工作温度为90摄氏度的交联聚乙烯绝缘，外部为整体黑色PVC保护护套。ZC_TC90(-40)非铠装电缆是专为一般用途的住宅，商业及工业建筑设计的。在无需铠装机械保护的场合下，加铝非铠装电缆具有非常广泛的应用。它们可用于非燃性建筑，如办公楼、旅馆、购物中心和工厂中的照明、其他电气设备的馈电线路。STABILOY导体符合CSA标准C22.2第38条款关于ACM合金导线的要求，和GB12706.1和60502.1。

可替代(ZR)YJV/VV

ZC-TC90铝合金电缆

最低运行环境温度为-40摄氏度，电缆导体的允许长期运行最高额定温度为90摄氏度，耐日光老化。 优势：阻燃C级，室内线槽或室外穿管敷设，绝缘及护套材料无重金属。

ZC-TC90(-40)采用世德合金导体制造，线芯为ASTM B级压紧绞股型，采用工作温度90℃的交联聚乙烯绝缘层及黑色PVC外护套。产品并且不含重金属元素，绿色环保。世德合金导体完全符合CSA22.2 No.38关于ACM合金导体的标准，ZC-TC90(-40)型电缆经国家防火建筑材料质量监督检验中心测试达到阻燃C级。每米设有标定标记，以便准确地确定电缆长度。其优异的护套性能，保证了防水特性的同时，更难能可贵的提供了抗紫外线的出色性能，和零下40度正常运行的低温性能。

YJLHV22型合金电缆 产品结构

导体：8000系列铝合金导体，紧压工艺 绝缘：90℃(阻燃)环保型交联聚乙烯XLPE 缠绕：环保型压纹无纺布加强纤维带 铠装：双钢带铠装

护套：80℃(阻燃)环保型聚氯乙烯PVC 产品特性

YJLHV22钢带铠装电缆，导体采用通过美国嘉翼伦线缆有限公司引入的8000系列导体，高抗蠕变性、高柔韧性、高延伸率、抗拉强度增大，连接安全稳定。绝缘采用90℃的交联聚乙烯，具有优良的物理性能，耐热、耐老化，可有交减少绝缘厚度，燃烧时不释放腐蚀性气体及有毒气体，其环保特性符合现代消防安全要求。铠装层使用高强度双钢带铠装，可承受较大压力。护套采用环保型防辐射PVC，耐腐蚀性良好，使用范围更广。

使用要求

可敷设在室内、室外、穿管、线槽、电缆沟等环境中。可在干燥或潮湿场所敷设安装，可直埋于松散的土壤或直埋于水泥中。 美国现状

从1968年开始，美国南方电缆公司就开始研制生产合金电力电缆，并在美国、加拿大、墨西哥等国家开始推广应用。主要应用于机场、军事基地、办公大楼、住宅、酒店、超市、院校、体育场、医院、工厂厂房等建设工程。美国成功应用合金电缆40余年，从未出现过任何安全事故。目前在美国90%以上的市政民用及工、商业建筑都是采用合金电力电缆，合金电力电缆得到美国建筑设计师和电气设计师在安全性能和便捷敷设等方面的一致肯定和推荐，这是在全国快速推广应用新型材料合金电力电缆的重要原因之一。

5大性能

铝合金电缆的安全性能

1、历史实践证明

铝合金电缆自1968年美国研发、使用至今已43年，该产品使用已相当普遍，北美国家市场占有率达到80%。经过43年的实践证明，铝合金电缆使用从未发生任何故障，是安全的。

2、检测及认证

铝合金电缆通过美国的UL，加拿大的CUL，澳大利亚的SAI GLOBAI国际权威机构检测认证和中国国家电缆电线检测中心，国网武汉高压研究所，国家防火建筑材料质量监督检验中心等权威机构检测认证，铝合金导体符 合CSA标准C22.2第38条款关于ACM合金导线的要求，和GB12706.1--2008和IEC60502.1最新版的性能要求，以及UL对 AA8000系列相关的标准。

3、铝合金成分作用

◆铝合金导体成分加入稀土和铁等成分后，大大地提高了其导电性能和连接性能，尤其是当导体退火时添加铁产生了高强度的抗蠕变性能，在电流过载时，铁发挥持续的连接作用，使铝合金导体不会发生蠕变。

◆蠕变对电缆危害极大，若电缆发生蠕变，其接触点原来压不够紧，压力减小使得接触电阻迅速增大，电流流过后造成接头处过热，如果不定期检修，就会出现安全隐患。解决电缆蠕变问题非常重要。

◆蠕变：金属在温度，外力和自重的作用下，随着时间的推移，将缓慢的产生不能复原的永久变形，这种现象为蠕变。

4、阻燃性能

铝合金电缆的绝缘材料采用阻燃硅烷交联聚乙烯(XLPE)，工艺上采用自锁铠装结构，散热性能远远优于PVC材料的护套，可以迅速散热，火焰消失后火苗能迅速熄灭，不会延然其它材料，阻燃性能极为优异。铝合金电缆采用新型材料和新工艺，可确保其使用更加安全。

铝合金电缆的电气性能

1、电缆载流量

◆合金导体的截面积是铜1.5倍时，合金导体和铜导体电气性能一样，实现了相同的载流量、电阻、和压损。

◆铝合金的电阻率介于铝与铜之间，略高于铝，而低于铜，在相同截流量前提下，同等长度的铝合金导体的重量仅为铜的一半。如果按铜的电导率是100%计 算，合金导体的电导率约为61.2%，合金的比重为2.7，铜的比重为8.9，则(8.9/2.7)×(0.612/1)=2，即2单位重量的铜的电阻与 1单位质量的合金的电阻相同，因此，当合金导体的截面积是铜的1.5倍是，其电气性能相同，即实现了和铜相同的截流量，电阻，和电压损失。

◆影响电力电缆截流量的因素很多，如线路特性(如工作电，电流类型，频率，负荷因素);电线电缆的结构(如导电线芯的结构，芯数，绝缘材料的种类，屏蔽层及内外护层的结构和材料，总外径);敷设条件(如空气中敷设，管道中敷设，直接埋地敷设，地下沟道中敷设，水底中敷设);导电线芯最高允许工作温度和周围环境条件(如空气和土 壤温度，土壤热阻系数，周围热源的邻近效应)等。

2、减少电缆外截面

铝合金电缆生产过程中，德国最先进的紧压技术，使其导体的填充系数能达到93%。并且铝合金电缆采用的是硅烷交联聚乙烯，这种绝缘只需聚氯乙烯的2/3的厚度就能远远超过常规的绝缘性能。而铜的填充系数一般只能达到80%，常用的绝缘采用的是聚氯乙烯，所以铝合金电缆外径仅在铜缆的基础上增加11%以内，就能有铜相同的电气性能。可见，使用铝合金电缆不需更改原使用铜电缆的管道设计。(一般设计师设计的敷设管道尺寸为铜缆的150%，最近考虑增容的问题，敷设管道的尺寸增加到铜缆的 200%，所以穿管不成问题。)

3、减少电缆线损

非磁性材料，不会产生涡流，能减少线路的损耗。铝合金带连铠锁装材料是非磁性材料，即使存在三相不平衡电流，也不会产生涡流，能够减少线路的损耗。 铝合金电缆的机械性能

1、铝合金电缆的延伸性能

伸长率是导体机械性能重要指标，是产品优劣和能承受外力大小的重要标志。也是检验电缆导体机械性能的一个重要指标。铝合金电缆退火处理后的延伸率能达到30%，而铜缆的伸长率为25%，普通铝杆的伸长率为15%，是能取代铝芯电缆与铜缆的重要指标。

2、铝合金电缆的柔韧性能

扭转试验：主要检验金属线材的韧性，韧性愈好，能承受的扭转次数愈多。 普通铝丝的一个重要缺点是脆度高，在安装时只要若干次一定角度的扭转，导体就会产生裂纹，裂口就会发热、腐蚀，是出现火灾的重要原因。使用铝合金电缆，由 于它的韧性好，不会产生裂纹，在安装中出现的安全隐患减少。

3、铝合金电缆的弯曲性能

弯曲试验：主要检验金属的抗弯曲性能。材质不均或性脆的材料，抗弯曲性能差。

根据GB/T12706中对铜缆安装时弯曲半径的规定，铜缆的弯曲半径是10-20倍电缆直径，铝合金电缆的弯曲半径最小为7倍电缆直径，使用铝合金电缆能减小布局空间，更易于敷设，减少安装成本。

4、铝合金电缆的反弹性能

实践证明：在室温条件下将铜缆与铝合金电缆弯曲90度，应力释放后，铝合金电缆反弹角度为铜缆的60%。因铝合金电缆具有无记忆力，所以反弹的性能优于铜芯电缆，在安装过程中端子连接接头易于压紧，增加其紧密程度，提高连接的稳定性。

铝合金电缆的使用寿命

1、导体部分腐蚀主要有两种：化学腐蚀与电化学腐蚀

◆化学腐蚀：指金属在大气中与氧、氯、二氧化硫、硫化氢等气体做用下发生腐蚀。

金属表面与氧发生作用后，生成不同的金属氧化物。 铝的氧化物能构成致密的有一定硬度的表面保护膜。

铁的氧化物结构松，易于脱落，并继续不断的向金属内部渗入、扩散，破坏材料。

铜的氧化物俗称铜绿，介于以上两者之间，是一种有毒物质。 ◆电化学腐蚀：指由金属和介质组成原电池后，形成了金属的腐蚀过程，当两种不同电极电位的金属相连接，其间又有水或其它电解质时，两种金属之间就会产生 电流形成一个原电池，其中一种金属处于正电位，另一种处于负电位，处于负电位的金属就不断地以离子状态经电解液向处于正电位的金属聚积。使处于负电位的金 属逐渐损失破坏，形成电化学腐蚀。两种金属的电极电位之差愈大，电化学腐蚀就愈强烈。温度愈高，金属的腐蚀也愈严重。

不同的金属有不 同电极电位。常用的几种金属的电极电位次序为;金属 Ag(银) Cu(铜) Pb(铅) Sn(锡)Fe(铁)Zn(锌) A1(铝)。电位+0.8+0.334-0.122-0.16-0.44-0.76-1.33电极电位负值越大的金属，转入电解质中成为离子的趋势越强， 即越易受到腐蚀。铝的电极电位的负值较大，但由于其表面经常有一层氧化膜保护层，能改善其耐腐蚀性能。

稀土铝合金材料是在铝中加入稀土元素，它能够起到净化，提高纯度，填补表层缺陷，细化晶粒。减少偏析，消除显微不均而导致局部腐蚀的作用，同时也带来铝的电极电位负移，具有了牺牲阳极效应和优异的导电性能，从而大大提高了铝的耐腐蚀性能。对于海洋环境中C1-和石油，化工环境中的S，H2S+C02等腐蚀问题，这种材料有独特的防腐机 理。稀土金属的强还原性可以与S，H2S，C1-的强氧化性有效结合，相互作用，生成稳定的化合物(C1-与稀土铝合金生成稳定配位化合物)，将化学反应 中的氧化和还原过程有机统一，相互作用，从根本上截止了S，H2S，C1-等腐蚀介质的氧化活动造成的腐蚀破坏，从而彻底解决了在全球范围包括美国在内的 发达国家未能很好解决的问题，经北京有色金属研究总院等国家级检测部门的检测和工程实例数据分析表明，在氯离子，海水，海洋大气，盐雾环境(干湿交替)， 饱和HzS，硫以及高温，高压环境条件下，稀土铝合金的年腐蚀率为零或几乎为零。

2、绝缘部分

◆电力电缆的载流 量是指在最高允许温度下，电缆导体允许通过的最大电流。在设计选用电缆时，应使电缆各部分损耗产生的热量不会超过电缆允许最高温度，在大多数情况下，电缆 的传输容量是由电缆温度最高限度所确定，电缆的最高允许温度，主要取决于所用绝缘材料的热老化性能，因为电缆工作温度过高，绝缘材料老化会加速，电缆寿 命大缩短。如果电缆在最允许温度以上运行，电缆将30年安全工作。 ◆XLPE是交联聚乙烯英文名称的缩写，聚乙烯是一种线性分子结构，在高温下极易变形。交联聚乙烯过程使其变成一种网状结构。这种结构即使在高温下也一样具有很强的抗变形能力。

◆交联聚乙烯极佳的抗老化特性及超强的耐热变形决定了在正常运行温度(90C)短时故障(130C)及短路(250C)条件下可允许大电流通过。正因为它的运行温度比聚氯乙烯高20C，具有优异的抗热化性能，增加绝缘的抗老化性能，寿命大大增加。

铝合金电缆的经济性能 ◆直接采购成本

铝合金电缆与铜芯电缆的价格比较：铝合金电缆具备优越的安全性能、电气性能、机械性能和更长的使用寿命前提下，铝合金电缆的价格只有铜电缆的75%左右。

◆ 安装成本降低

节约安装成本：由于铝合金电缆的弯曲性能好和重量轻，易于安装。