Алюминиевый сплав для шины

Шины алюминиевые АД0, АД31, АД31т. Отличия

В соответствии с ГОСТ 15176-89 выпускаются алюминиевые шины прямоугольного сечения марок АД0, АД31, АД31Т, А5, А6, предназначенные для изготовления токопроводов, шинных сборок, распределительных устройств в электротехнике и энергетике. Химический состав сплавов, применяемых для производства алюминиевых шин определяется в ГОСТ 4784-97. Выбор марки алюминиевого сплава для производства электротехнических шин зависит от назначения конечной продукции.Размер шин подбирается в зависимости от величины предполагаемой нагрузки.

  • В зависимости от материала:
    • Т – естественно состаренная закаленная (АД31Т);
    • Т1 – искусственно состаренная закаленная;
    • Т5 – искусственно состаренная не полностью закаленная;
    • без термообработки или горячепрессованные шины.
  • В зависимости от длины изделия:
    • мерной длины;
    • немерной длины;
    • кратной мерной длины.
  • В зависимости от прочности шины:
    • нормальной прочности;
    • повышенной прочности (ПП).

Наиболее широко производятся шины из материала:

Шины АД0 (без термообработки, сразу после прессования) из технического алюминия 99,5%, содержащего в своем составе небольшое количество примесей (кремний, железо, магний, титан, цинк, медь и марганец). Шины АД0 обладают повышенной пластичностью, более низким, чем у шин из сплавов, удельным сопротивлением 0,029 Ом*м. Большинство алюминиевых сплавов имеют худшую электро- и теплопроводность, коррозионную стойкость и свариваемость по сравнению с АД0.

Шины АД31 (без термообработки, сразу после прессования) чистота 97,25 – 99,3%, содержащего примеси цинка, магния, кремния, железа, меди и титана. Шины АД31 сочетают прочность и высокую электропроводность, но более низкую электропроводность, чем шины АД0. Показатель удельного сопротивления шины АД31 — 0,033 Ом*м. Кроме алюминиевых шин из данного сплава изготавливают конструкции и детали для различных отраслей промышленности. После сваривания элементов конструкций сварной шов шины АД31 отличается высокой стойкостью к коррозии алюминия.

Шины АД31Т (после закалки и естественного старения) производятся из сплава, содержащего легирующие компоненты — магний, цинк, железо, титан и кремний, обладающего максимальной прочностью. Показатель удельного сопротивления шины АД31т достигает 0,035 Ом*м. Полуфабрикат шины АД31т упрочняется специальной термообработкой. Она заключается в закалке с определенной температуры и последующей выдержкой в течение некоторого времени при другой температуре -старение. Происходящее при этом изменение структуры сплава, увеличивает прочность и твердость без потери пластичности.

Прессованный профиль производят из марки алюминия АД0 и сплава АД31 в соответствии с ГОСТ 22233-2001, химический состав – по ГОСТ 4784-97. Для определения химического состава забор и подготовку проб осуществляют согласно ГОСТ 24231-80. Наибольшим спросом пользуются изделия, созданные из алюминиевых сплавов АД0 и АД31Т. Приемлемой температурой их эксплуатации является -40°С до +125°С.

Технические характеристики электротехнических шин

Данные изделия отличаются приемлемой электропроводностью. Они обладают хорошими механическими свойствами. Электротехнические шины могут быть выполнены в горячепрессованном виде. Также они могут быть и без термической обработки – закаленными и естественно состаренными. искусственно состаренными и закаленными, не полностью закаленными и искусственно состаренными. При производстве шин допускаются некоторые неровности на их поверхности. Это могут быть забоины, плены, пузыри, царапины, запрессовки. Шины с подобными дефектами должны соответствовать регламенту соответствующих ГОСТ по глубине повреждений.

Достоинства алюминиевых электротехнических шин

Все основные преимущества алюминиевых электротехнических шин связаны со свойствами металла, который используется для их изготовления. Ведь алюминий характеризуется:

  • высокой электропроводностью;
  • небольшим удельным весом;
  • достаточно низкой стоимостью;
  • высокой коррозионной стойкостью;
  • отсутствием токсичности;
  • значительной прочностью.
Читайте также:  Лили мо шин instagram

Благодаря своим высоким показателям электропроводности, при более низкой по-сравнению с медными шинами стоимости и малому весу, алюминиевые шины широко применяются при монтаже проводников тока, распределительных устройств или шинных сборок. Алюминиевые шины обеспечивают срок эксплуатации 25 лет.

Популярные товары

Источник

Что такое алюминиевая шина

Надежный путь для электрического тока. И не только…

У слова «шина» немало значений. В эпоху всеобщей автомобилизации каждому известно, что шина — это выполненная из прорезиненной ткани часть автомобильного (мотоциклетного, велосипедного и проч.) колеса, служащая для уменьшения вибрации транспортного средства и его лучшего сцепления с дорогой. Кстати, такая шина была изобретена более полутора веков назад, когда автомобилей не было еще и в помине!

Некоторым пришлось узнать, что шина — это приспособление для обездвиживания поврежденных частей тела.

«Шина» — электротехнический термин. Так называют проводник с низким сопротивлением, используемый для подсоединения отдельных электрических цепей.

А еще слово «шина» употребляют в металлургии. В «ГОСТ 25501-82 Заготовки и полуфабрикаты из цветных металлов и сплавов. Термины и определения» шиной называют изготавливаемый прессованием или волочением пруток прямоугольного сечения, применяемый в электротехнике в качестве проводника тока.

Два последних значения слова «шина» и послужили поводом для появления этой статьи.

Алюминиевые шины в электротехнике

Нормативно-технические документы определяют электротехническую шину как проводник с низким сопротивлением, к которому могут быть присоединены несколько электрических цепей. При этом подчеркивается, что термин «шина» не предполагает геометрическую форму, габариты или размеры проводника. Такое примечание, например, содержится в принятом совсем недавно «ГОСТ IEC 61439-1-2013 Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Общие требования».

Но форма у шин, конечно, есть. И она может быть разной: шины — коробчатые, трубчатые и т. д. Распространенная форма поперечного сечения шины — прямоугольник. Плоские шины – а именно так называют шины с поперечным сечением в виде прямоугольника – используют для монтажа магистральных и распределительных шинопроводов, электрораспределительных устройств и шинных сборок.

В магистральных шинопроводах, служащих для передачи электрической энергии от источника к месту распределения, плоские шины обычно устанавливаются на ребро. Такое расположение создает лучшие условия для их охлаждения и стыковки: одноболтовой сжим для разъемных соединений или сварка в один прием всех стыкуемых шин – для неразъемных.

Распределительные шинопроводы наряду c кабелями получили широкое распространение в сетях внутреннего электроснабжения.

К сборным шинам распределительных устройств поступает электроэнергия от генераторов станции (или трансформаторов подстанции); к ним же присоединяются все отходящие линии.

Преимущество плоских шин — эффективный отвод тепла. При одинаковых площадях сечения у прямоугольной шины поверхность охлаждения больше, чем у круглой.

. и в других отраслях

Шина электротехническая алюминиевая отличается высокой электропроводностью. Но это не единственное ее достоинство, а электротехника – не единственная область применения. Даже освободившись от прилагательного «электротехническая», алюминиевая шина остается востребованной.

Алюминиевая шина обладает полным набором свойственных алюминиевым полуфабрикатам полезных функций и прекрасным внешним видом. Ее функциональность определяют высокая коррозионная устойчивость, долгий срок службы, хорошая теплопроводность, технологичность, оптимальные магнитные свойства (в отсутствии магнитного поля алюминий немагнитен) и, пожалуй, самая сильная сторона этого металла — небольшой вес (плотность алюминия — 2,7-2,8 г/см3) при достойных механических свойствах.

Декоративные качества алюминиевой шины включают высокий коэффициент светоотражения, широкую цветовую гамму, разнообразные варианты отделки поверхности: анодирование, оксидирование, лакокрасочные покрытия, включая порошковые. И весь этот набор положительных качеств еще больше выигрывает на фоне довольно низкой стоимости алюминиевых шин.

Алюминиевые шины применяются как упаковочный материал. В т. ч., в пищевой промышленности, ведь алюминий — в особенности первичный и технический — абсолютно нетоксичный металл.

Читайте также:  Давление в шинах для ssangyong

В машиностроении из алюминиевых шин изготавливают элементы отделки самолетов и автомобилей, фурнитуру различного назначения, каркасы электробытовых приборов.

В строительстве алюминиевые шины используют в отделке интерьеров (подвесные потолки, перегородки), при устройстве фасадов и инженерных коммуникаций (для герметизации швов труб и воздуховодов), в конструкциях наружной рекламы.

Алюминий, медь, сталь. Или несколько слов о технологической конкуренции металлов

К металлу, используемому для изготовления шин, предъявляется комплекс разнообразных требований.

Во-первых, он должен обладать высокой электрической проводимостью. Очень важна прочность, ведь конструкция шинопровода является самонесущей, а ее жесткость определяют главным образом шины.

Металл для шин не имеет права быть неустойчивым к действию порой весьма агрессивных компонентов окружающей среды. И, конечно, должен иметь небольшую массу и приемлемую стоимость.

Естественный отбор по вышеперечисленным критериям выдержали три металла: алюминий, медь и сталь. Медь выделяется самой высокой проводимостью. Допустимая нагрузка на плоские медные шины на несколько десятков процентов выше, чем на алюминиевые шины такого же сечения, не говоря уже о стальных.

Высокую проводимость меди можно проиллюстрировать на следующих примерах.

Шина алюминиевая 50х5 имеет активное сопротивление при постоянном токе 0,142 мОм/м (или Ом/км) и 0,162 мОм/м – при переменном. Показатели плоской медной шины с такими же размерами поперечного сечения – 0,087 и 0,106 мОм/м. Шина алюминиевая 100х10: активное сопротивление при постоянном токе – 0,0357, при переменном – 0,0462 мОм/м; медная таких же размеров: 0,02 и 0,03 мОм/м соответственно.

Шинопровод из медных шин обеспечит высокую стойкость к токам короткого замыкания, позволит минимизировать потери энергии при передаче.

Свои козыри есть у стали – прекрасные механические свойства и низкая цена.

Алюминий — самый легкий в тройке металлов-конкурентов. А это значит, что проводимость на единицу массы у плоских алюминиевых шин в два раза выше, чем у аналогичных медных. И пусть удельное сопротивление алюминия в полтора раза больше, чем меди, зато он в три раза легче. Поэтому использование алюминиевых шин дает существенный выигрыш и в массе, и в стоимости.

Еще одно важное качество алюминия — коррозионная устойчивость. Алюминиевая шина не боится влажности, переносит длительный контакт с паром, может использоваться в условиях резких колебаний температур. Поэтому алюминиевые шины полностью уместны на химических предприятиях, в воздухе которых присутствуют коррозионно-активные вещества.

За алюминий «голосует» и его технологичность – он легко поддается обработке, в т. ч. резке и сварке.

В определении результатов технологического противостояния алюминия и меди свое слово сказали глобальные тенденции развития мировой экономики. Алюминия в мире производится примерно в два с половиной раза больше, чем меди. Его стоимость растет медленнее. Во многом потому, что сырьевая база для производства алюминия неуклонно расширяется, а медной руды начинает не хватать.

Поэтому использование медных шин оправданно для особо ответственных объектов при соответствующем технико-экономическом обосновании.

Что касается стали, то, превосходя алюминий в «абсолютном первенстве», в отдельной дисциплине под названием «шины электротехнические» составить ему реальную конкуренцию она не способна. Стальные шины применяются в маломощных электроустановках с рабочим током до 200-300 А.

В результате лавры победителя оказалась у алюминия, и сегодня большинство шин в электротехнике изготавливают из алюминия и алюминиевых сплавов.

Несмотря на «сложные» конкурентные взаимоотношения меди и алюминия, им порой приходится объединять свои усилия в самом прямом смысле слова.

Медно-алюминиевые шины (в данном случае лучше сказать – пластины) применяют для изготовления контактов плоских алюминиевых шин с медными стержневыми выводами аппаратов при больших токах и в помещениях, воздух которых содержит большое количество влаги и химически активных газов.

Читайте также:  На шине остатки резины

Источник

Алюминиевая шина

Алюминиевая шина – сплошной плоский профиль в виде полосы, пластины, изготовленной из сплава алюминия или чистого металла и имеющей сечение в виде прямоугольника. Толщина алюминиевой шины – от 3 миллиметров до 10 миллиметров. Иногда встречаются шины с толщиной 12 мм. Ширина – от 10 миллиметров до 120 миллиметров.

Свойства алюминиевых шин определяются химическим составом металла, методом производства и состоянием материала.

Виды и характеристики алюминиевых шин

Различают сортовой прокат электротехнического и общего назначения. Материалом для производства алюминиевых шин служит технический алюминий АД0, первичный А5 и сплавы марок АД31Т и АД31 .

Технический алюминий АД0 содержит в своем составе небольшое количество примесей (кремний, железо, магний, титан, цинк, медь и марганец), маркировка указывает на обработку АД0 давлением. Металл легко поддается формовке и механической обработке, устойчив к коррозии и отличается повышенной прочностью.

Первичный алюминий марки А5 содержит в своем составе 99,5% чистого алюминия, остальное – примеси железа, цинка, кремния, меди и титана.

АД31 представляет собой деформируемый алюминиевый сплав с низкой прочностью и высокой коррозионной стойкостью. Чистого алюминия в его составе около 97,25 – 99,3%, о чем информирует маркировка. Кроме алюминиевых шин из данного сплава изготавливают конструкции и детали для различных отраслей промышленности. После сваривания элементов конструкций сварной шов отличается достаточно высокой стойкостью к коррозии алюминия. В составе сплава АД31 присутствуют примеси цинка, магния, кремния, железа, меди и титана.

Прессованный профиль производят из марки алюминия АД0 и сплава АД31 в соответствии с ГОСТ 22233-2001, химический состав – по ГОСТ 4784-97. Для определения химического состава забор и подготовку проб осуществляют согласно ГОСТ 24231-80.

Поставляется алюминиевая шина, в зависимости от требований заказчика, сечения и сплава, в виде прутков с мерной длиной и бухт немерной длины.

Высокой электропроводностью, пластичностью, коррозионной стойкостью характеризуются алюминиевые шины АД0. Кроме того, благодаря минимальному содержанию примесей других металлов, эксплуатационные свойства алюминиевых шин из сплава АД0 выше, в сравнении с другими марками.

Свойства алюминиевой шины АД31 схожи с АД0. Прокат хорошо сваривается разными методами и легко обрабатывается резанием. Для придания алюминиевым шинам повышенной прочности их дополнительно подвергают термообработке и холодной деформации.

Различают алюминиевые шины по состоянию материала:

— закаленные и искусственно/естественно состаренные (АД31Т);

— горячепрессованные (без термической обработки);

— не полностью закаленные.

По окончании термообработки алюминиевые шины проходят серию испытаний, нацеленных на изучение микроструктуры металла и исключение пережога.

По способу производства шины из алюминия являются неплакированными.

Вес погонного метра алюминиевой шины зависит от ее сечения и необходим для расчета общего веса конструкции. Минимальный вес при сечении 3х15 мм составляет всего 120 грамм, а максимальный – сечение шины 10х120 мм – 3,25 килограмма.

Основные свойства алюминиевых шин:

— удельное сопротивление постоянному току 0,0290 и до 0,0330 мкОм*м;

— длительный период службы (до 25 лет!);

— высокая устойчивость к процессам коррозии;

— хорошая электропроводность алюминиевых шин;

— высокие механические характеристики, отличная обрабатываемость шин из алюминия.

Сфера применения алюминиевых шин

Алюминиевая шина – востребованный на российском рынке материал благодаря достаточно широкой области применения. Из них изготавливаются декоративные детали в машиностроении и строительстве: элементы отделки автомобилей, самолетов, фасадов зданий и интерьера. Благодаря таким ценным свойствам, как пластичность, теплопроводность, электропроводность, немагнитность данный вид проката нашел применение и в электроэнергетике. Алюминиевые полосы используются в распределительных устройствах, шинных сборках, а также жестких токопроводах.

Благодаря своей высокой коррозионной стойкости и нетоксичности алюминиевые шины могут применяться в течение продолжительного времени в сложных эксплуатационных условиях.

Источник

Поделиться с друзьями
Шинбург