阅读说明：本技术 高压电气系统传动箱及其铸造工艺 (High-voltage electrical system transmission case and casting process thereof ) 是由 李小俊 于 2020-07-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了高压电气系统传动箱及其铸造工艺,高压电气系统传动箱包括按重量百分比计的以下成分：Gb0.5-0.7％、Nb0.2-0.4％、Co0.8-1.0％、Ni0.1-0.3％、Si6.5-7.5％、Fe0.1-0.3％、Cu0.1-0.3％、Mn0.1-0.2％、Mg0.25-0.45％、Sr0.008-0.015％、Zn0.1-0.2％、Ti0.1-0.3％,余量为Al和不可避免的杂质。元素Gb的加入,对Si元素具有消耗作用,进而对合金内部具有明显的变质作用,细化晶粒,提高高压电气系统传动箱的力学性能；Nb元素的加入,其作为一种超导材料,可大大提高高压电气系统传动箱导电能力,降低电流损失；Co元素的添加,提高高压电气系统传动箱的物理性能、耐热性,提高高压电气系统传动箱的整体性能,保证其使用寿命。(The invention discloses a high-voltage electric system transmission case and a casting process thereof, wherein the high-voltage electric system transmission case comprises the following components in percentage by weight: gb 0.5-0.7%, Nb0.2-0.4%, Co0.8-1.0%, Ni0.1-0.3%, Si 6.5-7.5%, Fe0.1-0.3%, Cu0.1-0.3%, Mn0.1-0.2%, Mg0.25-0.45%, Sr0.008-0.015%, Zn0.1-0.2%, Ti0.1-0.3%, and the balance of Al and inevitable impurities. The addition of the element Gb has a consumption effect on Si element, so that the alloy has an obvious modification effect on the interior of the alloy, the crystal grains are refined, and the mechanical property of a transmission case of a high-voltage electrical system is improved; the Nb element is added as a superconducting material, so that the conductivity of a transmission case of a high-voltage electrical system can be greatly improved, and the current loss is reduced; the addition of Co element improves the physical property and heat resistance of the transmission case of the high-voltage electrical system, improves the overall performance of the transmission case of the high-voltage electrical system and ensures the service life of the transmission case.)

高压电气系统传动箱及其铸造工艺

技术领域

本发明涉及高压电气系统传动箱铸造技术领域，尤其涉及高压电气系统传动箱及其铸造工艺。

背景技术

在国家电力行业，如发电站、变电站等的高压电气系统中，需要用到传动箱。高压电气系统传动箱作为高压电气系统的一部分，其性能直接影响着高压电气系统工作的稳定性。而高压电气系统传动箱最主要的性能还在于其力学性能。因此，如何设计力学性能优异的高压电气系统传动箱及其铸造工艺是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供力学性能优异的高压电气系统传动箱及其铸造工艺。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

高压电气系统传动箱，包括按重量百分比计的以下成分：Gb0.5-0.7％、Nb0.2-0.4％、Co0.8-1.0％、Ni0.1-0.3％、Si6.5-7.5％、Fe0.1-0.3％、Cu0.1-0.3％、Mn0.1-0.2％、Mg0.25-0.45％、Sr0.008-0.015％、Zn0.1-0.2％、Ti0.1-0.3％，余量为Al和不可避免的杂质。

优选的，所述高压电气系统传动箱的铸造工艺，包括以下步骤：

(1)将铝锭加入熔炉熔化，在金属熔液升温至810℃-820℃时加入硅，并搅拌金属熔液至硅完全熔化，再静置5-7min；后升温至840-860℃，向金属熔液中投入Nb、Co、Fe、Cu、Mn、Zn；搅拌金属熔液并使金属熔液升温，在金属熔液达到870-930℃时，再向其中加入Ni、Mg、Sr，保温搅拌20-25min；然后加入Gb、Ti，继续保温搅拌15-25min；

(2)将铝合金熔液降温至750-770℃，向其中加入精炼剂，喷入氮气或惰性气体进行精炼，每次保温精炼时间20-25min；后再依次进行扒渣和过滤，得到精炼后的铝合金熔液；取样测试其化学成分，对比设计成分与实测成分之间的差异并进行微调，确保合金成分达到设计成分要求；

(3)将测试合格的精炼后的铝合金熔液，注入高压电气系统传动箱模具内，进行铸造成型；然后冷却至室温即得高压电气系统传动箱。

所述精炼剂为四氟铝酸钾，添加量为铝合金溶液的0.2-0.3％。

本发明的优点在于：元素Gb的加入，对Si元素具有消耗作用，进而对合金内部具有明显的变质作用，细化晶粒，提高高压电气系统传动箱的力学性能；Nb元素的加入，其作为一种超导材料，可大大提高高压电气系统传动箱导电能力，降低电流损失；Co元素的添加，提高高压电气系统传动箱的物理性能、耐热性，提高高压电气系统传动箱的整体性能，保证其使用寿命。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

高压电气系统传动箱，包括按重量百分比计的以下成分：Gb0.5-0.7％、Nb0.2-0.4％、Co0.8-1.0％、Ni0.1-0.3％、Si6.5-7.5％、Fe0.1-0.3％、Cu0.1-0.3％、Mn0.1-0.2％、Mg0.25-0.45％、Sr0.008-0.015％、Zn0.1-0.2％、Ti0.1-0.3％，余量为Al和不可避免的杂质。

优选的，所述高压电气系统传动箱的铸造工艺，包括以下步骤：

(1)将铝锭加入熔炉熔化，在金属熔液升温至810℃-820℃时加入硅，并搅拌金属熔液至硅完全熔化，再静置5-7min；后升温至840-860℃，向金属熔液中投入Nb、Co、Fe、Cu、Mn、Zn；搅拌金属熔液并使金属熔液升温，在金属熔液达到870-930℃时，再向其中加入Ni、Mg、Sr，保温搅拌20-25min；然后加入Gb、Ti，继续保温搅拌15-25min；

(2)将铝合金熔液降温至750-770℃，向其中加入精炼剂，喷入氮气或惰性气体进行精炼，每次保温精炼时间20-25min；后再依次进行扒渣和过滤，得到精炼后的铝合金熔液；取样测试其化学成分，对比设计成分与实测成分之间的差异并进行微调，确保合金成分达到设计成分要求；

(3)将测试合格的精炼后的铝合金熔液，注入高压电气系统传动箱模具内，进行铸造成型；然后冷却至室温即得高压电气系统传动箱。

所述精炼剂为四氟铝酸钾，添加量为铝合金溶液的0.2-0.3％。

元素Gb的加入，对Si元素具有消耗作用，进而对合金内部具有明显的变质作用，细化晶粒，提高高压电气系统传动箱的力学性能；Nb元素的加入，其作为一种超导材料，可大大提高高压电气系统传动箱导电能力，降低电流损失；Co元素的添加，提高高压电气系统传动箱的物理性能、耐热性，提高高压电气系统传动箱的整体性能，保证其使用寿命。

实施例1，高压电气系统传动箱，包括按重量百分比计的以下成分：Gb0.5％、Nb0.2％、Co0.8％、Ni0.1％、Si6.5％、Fe0.1％、Cu0.1％、Mn0.1％、Mg0.25％、Sr0.008％、Zn0.1％、Ti0.1％，余量为Al和不可避免的杂质。

实施例2，高压电气系统传动箱，包括按重量百分比计的以下成分：Gb0.6％、Nb0.3％、Co0.9％、Ni0.2％、Si7％、Fe0.2％、Cu0.2％、Mn0.15％、Mg0.35％、Sr0.012％、Zn0.15％、Ti0.2％，余量为Al和不可避免的杂质。

实施例3，高压电气系统传动箱，包括按重量百分比计的以下成分：Gb0.7％、Nb0.4％、Co1.0％、Ni0.3％、Si7.5％、Fe0.3％、Cu0.3％、Mn0.2％、Mg0.45％、Sr0.015％、Zn0.2％、Ti0.3％，余量为Al和不可避免的杂质。

对比例1，高压电气系统传动箱，包括按重量百分比计的以下成分：Nb0.3％、Co0.9％、Ni0.2％、Si7％、Fe0.2％、Cu0.2％、Mn0.15％、Mg0.35％、Sr0.012％、Zn0.15％、Ti0.2％，余量为Al和不可避免的杂质。

对比例2，高压电气系统传动箱，包括按重量百分比计的以下成分：Gb0.6％、Nb0.3％、Ni0.2％、Si7％、Fe0.2％、Cu0.2％、Mn0.15％、Mg0.35％、Sr0.012％、Zn0.15％、Ti0.2％，余量为Al和不可避免的杂质。

对比例3，高压电气系统传动箱，包括按重量百分比计的以下成分：Gb0.6％、Co0.9％、Ni0.2％、Si7％、Fe0.2％、Cu0.2％、Mn0.15％、Mg0.35％、Sr0.012％、Zn0.15％、Ti0.2％，余量为Al和不可避免的杂质。

对上述实施例1-3及对比例1-3制备的样品进行性能测试，测试结果见下表；

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。