Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu chế tạo dây nhôm hợp kim 6201 phục vụ sản xuất cáp điện

Dây nhôm hợp kim 6201 là một trong những loại vật liệu chủ yếu được sử dụng trong sản xuất cáp điện. Hợp kim này có thành phần chính là Al-Mg-Si, mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với các loại dây dẫn khác. Theo các nghiên cứu, tính chất dây nhôm 6201 cho thấy khả năng dẫn điện cao cùng với độ bền cơ học tốt, đáp ứng được các tiêu chuẩn khắt khe trong ngành công nghiệp điện. Hợp kim 6201 được biết đến với khả năng chống ăn mòn tốt, điều này rất quan trọng trong việc sử dụng dây cáp điện ở các môi trường khắc nghiệt. Đặc biệt, dây nhôm hợp kim 6201 còn có trọng lượng nhẹ, giúp giảm chi phí vận chuyển và lắp đặt. Những ứng dụng thực tiễn của dây nhôm hợp kim 6201 trong sản xuất cáp điện đã được chứng minh qua nhiều năm sử dụng trên thị trường quốc tế.

Công nghệ sản xuất dây nhôm hợp kim 6201 bao gồm nhiều quy trình phức tạp như nấu luyện, biến tính và chế tạo. Trong quá trình nấu luyện, hợp kim nhôm 6201 được nấu chảy ở nhiệt độ cao và thêm các hợp kim trung gian như AlB1 và AlTi5B1 để cải thiện tính chất cơ học của dây. Việc lựa chọn hàm lượng B và Ti là rất quan trọng, vì chúng ảnh hưởng trực tiếp đến tính năng hợp kim và khả năng dẫn điện của dây. Sau khi nấu luyện, dây sẽ được ép đùn và kéo để đạt được kích thước mong muốn. Theo tiêu chuẩn ASTM B398, dây nhôm hợp kim 6201 phải có độ bền kéo tối thiểu là 315MPa, và kết quả thực nghiệm cho thấy dây chế tạo đạt yêu cầu này với độ bền kéo từ 315.9 đến 361MPa. Điều này chứng tỏ rằng công nghệ sản xuất dây hợp kim 6201 đã được tối ưu hóa để đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng quốc tế.

Chất lượng của dây nhôm hợp kim 6201 được đánh giá thông qua các chỉ tiêu như độ dẫn điện, độ bền kéo và khả năng chống ăn mòn. Độ dẫn điện của dây nhôm hợp kim 6201 đạt khoảng 52% IACS, cho thấy khả năng dẫn điện tốt nhưng vẫn cần cải thiện để có thể cạnh tranh với các loại dây dẫn khác. Hơn nữa, việc áp dụng các phương pháp nhiệt luyện như hóa già nhân tạo ở nhiệt độ 175oC trong 6 giờ đã giúp nâng cao đáng kể độ bền cơ tính và độ dẫn điện của dây. Kết quả cho thấy dây nhôm hợp kim 6201 không chỉ đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật mà còn có thể được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện, từ sản xuất cáp điện đến các ứng dụng khác như dây dẫn trong các công trình xây dựng.

Dây nhôm hợp kim 6201 đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất cáp điện, đặc biệt là trong các dự án lớn về truyền tải điện. Việc sử dụng dây nhôm thay vì dây đồng không chỉ giúp giảm chi phí mà còn nâng cao hiệu quả truyền tải điện năng. Hơn nữa, với sự phát triển của công nghệ nấu luyện và chế tạo dây, khả năng sản xuất dây nhôm hợp kim 6201 trong nước sẽ góp phần giảm thiểu sự phụ thuộc vào nguyên liệu nhập khẩu, đồng thời thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp điện tại Việt Nam. Triển vọng trong tương lai cho thấy, nếu các doanh nghiệp trong nước tiếp tục đầu tư vào công nghệ và nghiên cứu, dây nhôm hợp kim 6201 có thể trở thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng trong ngành điện năng, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.