CN104264014A - 铝合金杆及其生产方法 - Google Patents

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aluminum alloy
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冯中慧
罗在文
李贻成
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Hunan Chuangyuan Aluminium Industry Co Ltd
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Abstract

本发明提供了一种铝合金杆，包括Fe:0.3～0.8％；Si:0.02～0.10％；Cu:0.15～0.30％；Mg:0.01～0.05％；Zn:0.01～0.05％；V:0.001～0.005％；Ti:0.0005～0.0020％；Mn:0.0005～0.0020％；Cr:0.0010～0.0030％；Al:余量。本发明还公开了一种铝合金杆的生产方法。与相关技术相比，本发明的有益效果在于，在保证电阻率与普通纯铝杆相当的情况下，提高了产品的抗拉强度、断后延伸率以及耐腐蚀性能等，产品指标均优于普通纯铝杆，能满足电线电缆及大跨距、等级高等输变电线路的需求。

Description

铝合金杆及其生产方法
【技术领域】
本发明涉及有色金属加工技术领域，尤其涉及一种铝合金杆及其生产方法。
【背景技术】
铝合金杆的电阻率和力学性能是其两大关键质量指标。铝合金杆的力学性能直接影响电线电缆的质量和用途。相关技术中，采用普通纯铝杆制作铝合金杆，典型牌号1A60，型号A2、A4、A6、A8。相关技术的不足在于，普通纯铝杆抗拉强度低、断后延伸率低、抗腐蚀性差，很难满足大跨距、等级高的输变电线路的需求。
因此，实有必要提供一种新的铝合金杆及其生产方法来克服上述技术问题。
【发明内容】
本发明需要解决的技术问题是提供铝合金杆，所述铝合金杆由以下成分组成，按重量百分比计为：
Fe:0.3～0.8％；
Si:0.02～0.10％；
Cu:0.15～0.30％；
Mg:0.01～0.05％；
Zn:0.01～0.05％；
V:0.001～0.005％；
Ti:0.0005～0.0020％；
Mn:0.0005～0.0020％；
Cr:0.0010～0.0030％；
Al:余量。
本发明还需要解决的技术问题是提供上述铝合金杆的生产方法，包括如下步骤：
步骤一、在熔炼炉内先进重熔铝锭，同时加入铝硅合金和铝硼合金，其中，铝硼合金为AlB3，AlB3的添加量为先进重熔铝锭质量的0.001～0.002倍，再进电解铝水，进铝完成后人工搅拌5～10分钟。
步骤二、在步骤一完成后进行取样分析，分析成分及其各成分的含量，将分析结果与铝合金杆的各成分的重量百分比对比后，计算各元素的添加量，加入Cu剂和Fe剂，温度控制在740～760℃，静置20～30分钟后搅拌5～10分钟。
步骤三、在步骤二完成后继续加入原生镁锭，熔解后形成混合熔体，其中，镁的添加量为混合熔体质量的0.03～0.05％，加完后进行喷粉精炼。
步骤四、精炼完成后，根据铝合金杆的各成分的重量百分比加入各成分后，再次进行取样分析，确认各成分及重量百分比达到要求后，打眼放流，通过浇铸机铸成截面为梯形的连续坯料，再经过轧机连续轧成铝合金杆。
优选的，所述浇铸机为轮带式浇铸机，所述轧机为三辊“Y”形轧机。
优选的，所述铝合金杆的直径为9.5mm。
与相关技术相比，本发明的有益效果在于，在保证电阻率与普通纯铝杆相当的情况下，提高了产品的抗拉强度、断后延伸率以及耐腐蚀性能等，产品指标均优于普通纯铝杆，能满足电线电缆及大跨距、等级高等输变电线路的需求。
【具体实施方式】
下面结合实施方式对本发明作进一步说明。
实施例一
一种铝合金杆，由以下成分组成，按重量百分比计为：
Fe:0.3％；
Si:0.02％；
Cu:0.15％；
Mg:0.01％；
Zn:0.01％；
V:0.001％；
Ti:0.0005％；
Mn:0.0005％；
Cr:0.0010％；
Al:余量。
实施例二
一种铝合金杆，由以下成分组成，按重量百分比计为：
Fe:0.8％；
Si:0.10％；
Cu:0.30％；
Mg:0.05％；
Zn:0.05％；
V:0.005％；
Ti:0.0020％；
Mn:0.0020％；
Cr:0.0030％；
Al:余量。
实施例三
一种铝合金杆，由以下成分组成，按重量百分比计为：
Fe:0.35％；
Si:0.04％；
Cu:0.18％；
Mg:0.03％；
Zn:0.01％；
V:0.001％；
Ti:0.0005％；
Mn:0.0005％；
Cr:0.0010％；
Al:余量。
实施例四
一种铝合金杆，由以下成分组成，按重量百分比计为：
Fe:0.40％；
Si:0.06％；
Cu:0.22％；
Mg:0.05％；
Zn:0.02％；
V:0.0035％；
Ti:0.0010％；
Mn:0.0010％；
Cr:0.0020％；
Al:余量。
实施例五
一种铝合金杆，由以下成分组成，按重量百分比计为：
Fe:0.50％；
Si:0.08％；
Cu:0.25％；
Mg:0.04％；
Zn:0.04％；
V:0.004％；
Ti:0.0015％；
Mn:0.0015％；
Cr:0.0025％；
Al:余量。
实施例六
一种铝合金杆的生产方法，包括如下步骤：
步骤一、在熔炼炉内先进重熔铝锭，同时加入铝硅合金和铝硼合金，铝硼合金为AlB3，AlB3的添加量为先进重熔铝锭质量的0.001～0.002倍，再进电解铝水，进铝完成后人工搅拌5～10分钟；V、Ti、Mn、Cr来自重熔铝锭中的杂质，电阻率主要受V、Ti、Mn、Cr元素含量的影响，因为这些元素通常固溶在铝基晶体中造成很大的晶格畸变。加入铝硼合金的作用在于，与来自重熔铝锭中的杂质(Zn、V、Ti、Mn、Cr)反应后沉淀析出，使得杂质的含量对电阻率的影响在要求的范围内。Zn主要来自于重熔铝锭中的杂质，对铝合金杆的电阻率影响较小，但也同样需要严格控制。
步骤二、在步骤一完成后进行取样分析，分析成分及其各成分的含量，将分析结果与实施例一中限定的成分及成分含量对比后，计算各元素的添加量。加入Cu剂和Fe剂，温度控制在740～760℃，静置20～30分钟后搅拌5～10分钟；随Fe、Si含量增加，电阻率增加，抗拉强度提高，延伸率下降，所以，控制好Fe、Si的含量对产品的最终质量有重大的意义。
步骤三、在步骤二完成后继续加入原生镁锭，熔解后形成混合熔体，其中，镁的添加量为混合熔体质量的0.03～0.05％，加完后进行喷粉精炼；Cu、Mg作为添加元素主要以固溶状态存在，其作用是提高铝合金杆的强度，但含量过高，则作为杂质元素同样影响电阻率。
步骤四、精炼完成后，根据前述实施例一中的铝合金杆的各成分的重量百分比加入各成分后，再次进行取样分析，确认各成分及重量百分比达到要求后，打眼放流，通过浇铸机铸成截面为梯形的连续坯料，再经过轧机连续轧成铝合金杆。
需要说明的是，实施例二至实施例五中的铝合金杆同样可以采用实施六的方法去生产。
与相关技术相比，本发明的有益效果在于，在保证电阻率与普通纯铝杆相当的情况下，提高了产品的抗拉强度、断后延伸率以及耐腐蚀性能等，产品指标均优于普通纯铝杆，能满足电线电缆及大跨距、等级高等输变电线路的需求。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种铝合金杆，其特征在于，由以下成分组成，按重量百分比计为：
Fe:0.3～0.8％；
Si:0.02～0.10％；
Cu:0.15～0.30％；
Mg:0.01～0.05％；
Zn:0.01～0.05％；
V:0.001～0.005％；
Ti:0.0005～0.0020％；
Mn:0.0005～0.0020％；
Cr:0.0010～0.0030％；
Al:余量。
2.根据权利要求1所述的铝合金杆的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、在熔炼炉内先进重熔铝锭，同时加入铝硅合金和铝硼合金，其中，铝硼合金为AlB3，AlB3的添加量为先进重熔铝锭质量的0.001～0.002倍，再进电解铝水，进铝完成后人工搅拌5～10分钟；
步骤二、在步骤一完成后进行取样分析，分析成分及其各成分的含量，将分析结果与铝合金杆的各成分的重量百分比对比后，计算各元素的添加量，加入Cu剂和Fe剂，温度控制在740～760℃，静置20～30分钟后搅拌5～10分钟；
步骤三、在步骤二完成后继续加入原生镁锭，熔解后形成混合熔体，其中，镁的添加量为混合熔体质量的0.03～0.05％，加完后进行喷粉精炼；
步骤四、精炼完成后，根据铝合金杆的各成分的重量百分比加入各成分后，再次进行取样分析，确认各成分及重量百分比达到要求后，打眼放流，通过浇铸机铸成截面为梯形的连续坯料，再经过轧机连续轧成铝合金杆。
3.根据权利要求2所述的铝合金杆的生产方法，其特征在于，所述浇铸机为轮带式浇铸机，所述轧机为三辊“Y”形轧机。
4.根据权利要求3所述的铝合金杆的生产方法，其特征在于，所述铝合金杆的直径为9.5mm。
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