以镁、硅为主要添加元素的Al-Mg-Si合金具有较高的强度(约为电工硬铝的1.8倍)和密度比、良好的导电性能和优异的耐腐蚀性能[1~3]
6101铝合金导线具有中等强度和较高的电导率，可用于远距离输电线路
与传统的钢芯铝合金绞线(ACSR)相比，由单根Al-Mg-Si合金导线绞合成的全铝合金绞线(AAAC)能很好地避免电气腐蚀，能在提高输电效率的同时降低输电线路的维修费用
同时，Al-Mg-Si系列合金是可热处理强化型合金，进行固溶+时效热处理可调控其强度和电导率
铝合金导线的加工流程为：铸造-轧制-固溶处理-冷拉拔-时效热处理，使其具有较高的强度[4]
在远距离输电过程中架空导线在不同的环境温度下服役，特别是在极端气候条件下架空导线表面覆冰
以往的相关研究工作，主要是关于提高导线用材料的电导率和耐热性能[5~7]
研究发现，铝合金拉伸强度极限和屈服强度都随着温度的降低而提高[8~10]，与材料中位错的运动和热激活有关[11, 12]
在低温下变形使材料中生成高密度位错[13]，位错运动受阻[14~16]使材料具有较高的强度
但是，输变电行业仍希望有最直观的理论预测模型，能预测服役过程中导线的塑性流变应力与服役温度间的定量关系，为导线的实际应用提供理论和实际应用依据
鉴于此，本文研究商用6101铝合金线缆的单线在-70℃ 到70℃温度区间的拉伸性能以及变形温度对其热稳定性能的影响
1 实验方法
实验用的材料为6101商业铝合金线缆，其单股导线的直径为3.86 mm，化学成分(质量分数)为：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电火花数控线切割机将合金导线裁切成长度为60 mm的短棒并加工成拉伸试样，尺寸如图1所示
在不同温度下的拉伸实验在INSTRON5982电子万能材料实验机上进行，恒温保温系统的温度控制精度为±1℃
实验温度范围从-70℃到70℃，用液氮制冷得到低温(-70℃、-50℃、-25℃)；使用电加热恒温系统得到高温(25℃、50℃、70℃)
在每个温度下单轴拉伸实验测试三个样品，使用引伸计测量拉伸过程中的应变，应变速率为1.0×103 s-1，每次拉伸加载前将样品在预设温度下保温5 min
声明：
“温度对6101铝合金导线拉伸性能的影响” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：宋文硕,宋竹满,罗雪梅,张广平,张滨
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2025年05月16日 ~ 18日 
