CN101200783B - 一种高强度铝镁硅合金线的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高强度铝镁硅合金线的制造方法，工艺流程为：选择优良的铝锭、放入竖炉熔化；加入镁、硅和铁；铝液在可倾动的保温炉里进行合金化处理，经过精炼剂精炼，用固体覆盖剂覆盖铝液表面，并静置30分钟以上；用光谱分析仪对主要元素进行检测，含量偏离时进行调整，由可倾动的保温炉将铝液缓慢倾倒流出，经流槽及炉外连续精练装置精炼，加入0.03～0.5％的铝硼合金，由H型轮式结晶轮组成的铝合金连铸机进行连续浇铸，成铝合金铸锭；再进入两辊加三辊的新型组合式的铝合金连轧机组轧成高强度铝镁硅合金杆，铝合金杆在滑动式连续拉线机上，拉成所需直径的铝合金成品线并进行绞合成线。本发明的优点是在保证高强度的同时适当提高导电率，导电率能达到53％IACS，强度达到315MPa。

Description

一种高强度铝镁硅合金线的制造方法

技术领域

本发明涉及一种电工材料的制造过程，是一种高强度铝镁硅合金的制造技术，更确切地说，是一种高强度低电阻铝镁硅合金线的制造方法。

背景技术

目前，要获取高强度铝镁硅合金线，是用铝锭经过常规熔炼、合金化、精练和普通连铸连轧获得合金杆材，这种杆材再经拉线和热处理，才能达到机、电性能的要求即53％IACS以上。目前国内铝镁硅合金线主要性能有以下两种，如LHA1型铝镁硅合金线的导电率52.5％IACS，强度315Mpa；LHA2型铝镁硅合金线的导电率53％IACS，强度295Mpa；以上这些是由于制造装备的缺陷、制造工艺的不稳定和配方问题使高强度铝镁硅合金线的主要性能即导电率、强度残存率还没有达到最佳状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种既在保证高强度的同时适当提高导电率，达到铝镁硅合金线的导电率53％IACS和强度315Mpa的高强度铝镁硅合金线的制造方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种高强度铝镁硅合金线的制造方法，其特征在于，采用倾动式保温炉，添加0.03～0.5％的铝硼合金细化晶粒，其制造的方法为：

第一步、精选铝基体合金锭：使钛Ti+钒V+铬Cr+锰Mn≤0.015％、其他每种杂质≤0.03％；

第二步、铝基体熔化：将铝基体合金锭放入竖炉中熔化后置于可倾动的保温炉中，其保温炉的炉体可倾动角为25-28度，炉内的铝液倾倒角为20-23度，炉膛温度控制在850-980℃，铝液温度控制在720-740℃；

第三步、合金配制：配制均匀的合金液：在97.9-98.6％的铝基体中加入0.60～0.90％的镁、0.50～0.90％的硅和0.2～0.4％的铁；

第四步、工艺处理：在倾动式保温炉中经均匀地搅拌处理，除气、除渣，用固体覆盖剂覆盖铝液表面，保温温度为720℃-740℃，并静置30分钟以上；

第五步、炉前分析调整：用光谱分析仪对主要元素镁、硅和铁进行炉前快速检测，予以监测、调整，控制元素含量；

第六步、浇铸与结晶：将倾动式保温炉中的合金铝液经流槽，通过炉外连续精练装置精炼，辅以添加0.03～0.5％的铝硼合金细化晶粒进入H型轮式结晶轮组成的铝合金连铸机进行连续浇铸，形成铝合金铸锭，浇铸温度为690℃-710℃；

第七步、轧制：将铝合金铸锭进入铝合金连轧机组轧成铝合金杆，进轧温度为480～520℃，连轧机冷却润滑乳化液总压力0.1～0.2Mpa，铝合金杆的终轧温度在70～90℃；

第八步、拉拔绞合：在连续拉线机上拉成所需直径的铝合金成品线，拉线速度在8～25米/秒，并在框式绞线机上绞合成缆；

所述的铝合金连铸机由H型轮式结晶轮组成，为外购；所述的铝合金连轧机组为两辊加三辊的新型组合式铝合金连轧机，为外购，所述的固体覆盖剂为外购。

本发明严格控制铝锭杂质和合金化添加元素含量，并通过不同制造阶段，控制合金的均匀性，采用自动化控温的倾动式保温炉，此类自动化控温的倾动式保温炉的炉体可倾动角为25-28度，炉内的铝液倾倒角为20-23度，由于炉体可倾动角大于铝液倾倒角，可以保证铝液在保温炉的炉体中完全倾倒干净，从而保证及控制第二炉的合金液配置的均匀性，如不能将合金液倾倒干净，在炉体内留有残留合金液，将对下一炉的合金液配置产生影响，控制各个点的温度，冷却水温度18-30℃等工艺参数，同时使用炉内与炉外精炼，使除气与除渣效果明显。结晶使用晶粒再次细化，保证结晶状态良好。采用新式的二辊加三辊组型的铝合金连铸连轧轧机来控制好轧杆工艺，使铝合金杆能获得充分变形，性能优良。

本发明的优点是既在保证高强度的同时适当提高导电率，本发明的铝镁硅合金线的导电率能达到53％IACS，强度达到315Mpa。

附图说明

图1为本发明制造工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例

如图1所示，为本发明制造工艺流程图，本发明使用的所有设备均为外购。

制造高强度铝镁硅合金线的一种方法是：选择杂质含量为(钛Ti+钒V+铬Cr+锰Mn)≤0.015％、其他每种杂质≤0.03％的铝锭；放入竖炉熔化；加入使其范围达到在0.62％的镁、0.90％的硅和0.4％的铁和98.08％的铝，作为合金化处理的添加元素；铝液在可倾动的保温炉里进行合金化处理，炉膛温度控制在900℃，铝液温度控制在740℃经搅拌均匀处理，用固体或气体和固气混合的精炼剂钠盐、六卤乙烷和钠盐氮气精炼细化晶粒，用固体覆盖剂冰晶石粉覆盖铝液表面，并静置45分钟以上；用光谱分析仪对主要元素进行检测、监测，含量偏离时进行调整，达到控制合金铝液的成份，0.62％的镁、0.90％的硅和0.4％的铁和98.08％的铝。由可倾动的保温炉将铝液缓慢倾倒流出，经流槽，通过炉外连续精练装置精炼，在上浇包中用玻璃丝网袋过滤，或用泡沫陶瓷砖或管过滤，添加0.50％的铝硼合金细化晶粒，然后铝液进入下浇包由H型轮式结晶轮组成的铝合金连铸机进行连续浇铸，成铝合金铸锭；铝合金浇铸温度：705℃；再进入两辊加三辊的新型组合式的铝合金连轧机组轧成铝合金杆，进轧温度490℃，冷却润滑乳化液总压力0.2Mpa，铝合金杆的终轧温度在90℃，轧出的Φ9.5mm高导电率铝合金杆，Φ9.5mm松圈耐热铝合金杆在滑动式连续拉线机上，拉线速度20米/秒，拉出高强度铝镁硅合金成品线，线径3.0mm，经过检测，强度为320Mpa、导电率为53.2％IACS。

Claims (3)

1.一种高强度铝镁硅合金线的制造方法，其特征在于，采用倾动式保温炉，添加0.03～0.5％的铝硼合金细化晶粒，其制造的方法为：

第一步、精选铝基体合金锭：使钛Ti+钒V+铬Cr+锰Mn≤0.015％、其他每种杂质≤0.03％；

第二步、铝基体熔化：将铝基体合金锭放入竖炉中熔化后置于可倾动的保温炉中，其保温炉的炉体可倾动角为25-28度，炉内的铝液倾倒角为20-23度，炉膛温度控制在850-980℃，铝液控制在720-740℃；

第三步、合金配制：配制均匀的合金液：在97.9-98.6％的铝基体中加入0.60～0.90％的镁、0.50～0.90％的硅和0.2～0.4％的铁；

第四步、工艺处理：在倾动式保温炉中经均匀的搅拌处理，除气、除渣，用固体覆盖剂覆盖铝液表面，保温温度为720℃-740℃，并静置30分钟以上；

第五步、炉前分析调整：用光谱分析仪对主要元素镁、硅和铁进行炉前快速检测，予以监测、调整，控制元素含量，其中镁0.60～0.90％、硅0.50～0.90％和铁0.2～0.4％；

第六步浇铸与结晶：将倾动式保温炉中的合金铝液经流槽，通过炉外连续精练装置用固体或气体或固气混合的精炼剂精炼，辅以添加0.03～0.5％的 铝硼合金细化晶粒进入H型轮式结晶轮组成的铝合金连铸机进行连续浇铸，形成铝合金铸锭，浇铸温度为700℃-750℃，冷却水温度18-30℃；

第七步、轧制：将铝合金铸锭入铝合金连轧机组轧成铝合金杆，进轧温度为480～520℃，连轧机冷却润滑乳化液总压力0.1～0.2Mpa，铝合金杆的终轧温度在70～90℃；

第八步：拉拔绞合：在连续拉线机上拉成所需直径的铝合金成品线，拉线速度在8～25米/秒，并在框式绞线机上绞合成缆：

2.根据权利要求1所述的一种高强度铝镁硅合金线的制造方法，其特征在于，所述的固体覆盖剂为冰晶石粉。

3.根据权利要求1所述的一种高强度铝镁硅合金线的制造方法，其特征在于，固体精炼剂为钠盐，气体精炼剂为六卤乙烷，固气混合的精炼剂为钠盐氮气。

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