CN104438427B - 电工用母线的制备方法 - Google Patents

电工用母线的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104438427B
CN104438427B CN201410654652.7A CN201410654652A CN104438427B CN 104438427 B CN104438427 B CN 104438427B CN 201410654652 A CN201410654652 A CN 201410654652A CN 104438427 B CN104438427 B CN 104438427B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum
bus
aluminium
aluminium alloy
pad
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410654652.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104438427A (zh
Inventor
时圣雨
范玲
胡丛飞
时晓明
王浩
王仁杰
刘文献
邓学伟
倪国峰
王雪华
岳海珍
李新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHENGWU POWER SUPPLY COMPANY, STATE GRID SHANDONG ELECTRIC POWER CO., LTD.
Heze Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Chengwu Power Supply Company State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Heze Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengwu Power Supply Company State Grid Shandong Electric Power Co Ltd, Heze Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd filed Critical Chengwu Power Supply Company State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Priority to CN201410654652.7A priority Critical patent/CN104438427B/zh
Priority claimed from CN201310061628.8A external-priority patent/CN103071696B/zh
Publication of CN104438427A publication Critical patent/CN104438427A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104438427B publication Critical patent/CN104438427B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/04—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电工用母线的制备方法。本发明包括：①上引连铸铝及铝合金杆；其中，以优质铝锭为原料，经在线除气搅拌装置对熔体进行搅拌、除气，用牵引机组离合式真空上引铝及铝合金杆。②连续挤压铝及铝合金母线。③拉伸。采用上述步骤制备的铝及铝合金母线，R态母线伸长率大于25%，抗拉强度大于75MPa，其中Y态母线伸长率大于4%，抗拉强度大于120Mpa，导电率不小于62%IACS。本发明具有高效、节能、成材率高、生产效率高、产品导电率高、力学性能优异等优点。

Description

电工用母线的制备方法
本发明是申请号为201310061628.8、申请日为2013年2月27日、发明名称为“一种电工用铝及铝合金母线的生产工艺”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明属于有色金属加工技术领域，尤其涉及一种电工用铝及铝合金母线的制备方法。
背景技术
母线是指在变电所中各级电压配电装置的连接，以及变压器等电气设备和相应配电装置的连接，大都采用矩形或圆形截面的裸导线或绞线。母线的作用是汇集、分配和传送电能。母线主要包括铜及铜合金母线、铝及铝合金母线两类。随着我国电力及相关行业迅猛发展，铜的需求也不断增长，由于我国铜资源紧缺，加之铜价较高，国内外对铝及铝合金母线需求逐渐增长。与铜及铜合金母线相比，铝及铝合金母线具有更高的安全性和可靠性、安装更加简便、应用范围广、节能环保等优势。铝及铝合金母线的传统生产工艺是熔炼铸造—加热—挤压—轧制—矫直，该工艺主要存在工艺流程长、能耗高、成材率低、生产成本高等缺点。
发明内容
本发明提供一种电工用母线的制备方法，其工艺流程短、高效节能、导电率高、成材率高、生产成本低。
本发明采取的技术方案如下，一种电工用母线的制备方法，包括以下步骤：①上引连铸铝及铝合金杆：以优质铝锭为原料，在670℃～750℃下熔化保温，采用上引连铸机组，并经在线除气搅拌装置，对铝及铝合金熔体进行搅拌、除气，用牵引机组离合式真空上引铝及铝合金杆。②连续挤压铝及铝合金母线：以铝及铝合金杆为原料，采用连续挤压机组生产铝及铝合金母线，连续挤压机转速为10～20r/min，母线宽度最大可达到400mm，母线挤出速度：8～50m/min，母线挤出后经真空防氧化管及水槽冷却、吹干后卷取；合理设计模具和垫片的形状和尺寸，垫片安装在模具的上部，垫片为凹字形。③拉伸：采用全自动液压拉拔机，将铝及铝合金母线进行拉伸、精整。
采用上述步骤制备的铝及铝合金母线，R态母线伸长率大于25%，抗拉强度大于75MPa，Y态母线伸长率大于4%，抗拉强度大于120Mpa，导电率不小于62%IACS。
本发明的进一步的设置如下：
上述步骤①中，所述的在线除气、搅拌，是通过在线除气搅拌装置，向铝及铝合金熔体内充入99.996% 的氩气或氮气；通过受控的旋转石墨轴和转子，将计量的氩气或氮气压入铝及铝合金熔体中并打散成微小气泡，使其均匀的分散在铝及铝合金熔体中；气源出口压力0.2～0.5MPa，流量1～1.25Nm3/h；然后用牵引机组离合式真空上引铝及铝合金杆，引杆速度700～1200mm/min，引杆直径为Ф12～Ф40mm。
上述步骤①中，优质铝锭其铝含量不小于99.65%，Fe/Si 为1/（1.3～1.4），Fe含量为0.09%～0.14%，Si含量为0.12～0.20%，稀土含量为0.08%～0.15%。
上述步骤②中，连续挤压机组的挤压工作体由挤压工作体面板、堵头、成型室、垫片、凹字形垫片、模具和盖板组成；垫片、凹字形垫片、模具按照自上而下的顺序装配；凹字形垫片设计为凹字形；垫片、凹字形垫片安装在模具的上部。
上述步骤③中，所述的拉伸系数λ为1.05～1.2。
本发明采用上述方案具有如下有益效果：（1）高效、节能、成材率高、生产效率高。利用上引连铸技术与连续挤压技术的完美结合，生产铝及铝合金母线，与传统工艺相比，生产流程缩短，减少了铸锭加热的工序，节省了大量的能源消耗。同时采用连续挤压技术可以实现母线生产的连续化，减少了传统挤压工艺生产中存在切头去尾的材料浪费，成材率和生产效率高。（2）采用独特的模具和垫片设计，大幅度提高母线产品的宽度和质量。本发明通过合理设计模具垫片的形状及厚度，提高流动的均匀性，解决了大扩展比和大宽厚比挤出工艺难题，可以生产宽度为400mm 的母线。（3）导电率高、力学性能优异。通过合理优化母线的化学成分，控制Fe/Si比值，并添加稀土元素，降低杂质元素对导电率的影响，其导电率不小于62%IACS。同时铸态的铝及铝合金杆经过连续挤压，其转变为再结晶组织，母线的内部组织致密，力学性能优异，其中R态母线伸长率大于25%，抗拉强度大于75MPa，Y态母线伸长率大于4%，抗拉强度大于120MPa。
附图说明
图1 为本发明一种电工用铝及铝合金母线的生产工艺流程图；
图2 为本发明挤压工作体结构图；
图3 为本发明模具和垫片的结构示意图。
上述附图中的标记如下：挤压工作体面板10、堵头11、成型室12、垫片13、凹字形垫片14、模具15、盖板16。
具体实施方式
本发明采用工艺方案流程如下：①上引连铸铝及铝合金杆；②连续挤压铝及铝合金母线；③拉伸。
①上引连铸铝及铝合金杆。
以优质铝锭为原料，在710℃～730℃下熔化保温，并经在线除气装置，对铝及铝合金熔体进行搅拌、除气，用牵引机组离合式真空上引铝及铝合金杆。
所述的在线除气、搅拌，通过在线除气搅拌装置，向铝及铝合金熔体内充入99.996%的氩气或氮气，通过受控的旋转石墨轴和转子，将计量的氩气或氮气压入铝及铝合金熔体中并打散成微小气泡，使其均匀的分散在铝及铝合金熔体中；气源出口压力0.2～0.5MPa，流量1～1.25Nm3/h；然后用牵引机组离合式真空上引无氧铜杆，引杆速度700～1200mm/min，引杆直径为Ф30mm。
所述的优质铝锭其铝含量不小于99.65%，Fe/Si 为1/（1.3～1.4），Fe含量为0.09%～0.14%，Si含量为0.12～0.20%，稀土含量为0.08%～0.15%。
②连续挤压铝及铝合金母线。
以Ф30mm 铝及铝合金杆为原料，采用连续挤压机组生产铝及铝合金母线，连续挤压机转速为10～20r/min，母线规格到19.2×202mm，母线挤出速度：8～50m/min，母线挤出后经真空防氧化管及水槽冷却、吹干后卷取。
所述的连续挤压铝及铝合金母线包括合理设计模具和垫片的形状和尺寸，垫片安装在模具的上部，垫片为凹字形。
本发明为了提高流动的均匀性和模具的使用寿命，提高铝及铝合金母线的成型性能，改进了成型室12、凹字形垫片14的结构。如图2、图3所示，本发明独特的模具和成型室设计，包括挤压工作体由挤压工作体面板10、堵头11、成型室12、垫片13、凹字形垫片14、模具15和盖板16组成。垫片13、凹字形垫片14、模具15按照自上而下的顺序装配，凹字形垫片14设计为凹字形。本发明将垫片13、凹字形垫片14安装在模具15的上部，增加了挤压通道，合理设计凹字形垫片14的形状，有效减小挤压成型时边部与中部流动速度的差异。通过上述改进，本发明生产铝及铝合金母线的宽度可达到400mm。
③ 拉伸。采用全自动液压拉拔机，将铝及铝合金母线进行拉伸、精整。所述的拉伸系数λ为1.077。

Claims (1)

1.一种电工用母线的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
①上引连铸铝及铝合金杆：以优质铝锭为原料，采用上引连铸机组，并经在线除气搅拌装置，对铝及铝合金熔体进行搅拌、除气，用牵引机组离合式真空上引连铸铝及铝合金杆；
②连续挤压铝及铝合金母线：以铝及铝合金杆为原料，采用连续挤压机组生产铝及铝合金母线；连续挤压机转速为10～20r/min，母线的宽度最大可达到400mm，母线挤出速度：8～50m/min，母线挤出后经真空防氧化管及水槽冷却、吹干后卷取；合理设计模具和垫片的形状和尺寸，垫片安装在模具的上部，垫片为凹字形；
③拉伸：采用全自动液压拉拔机，将铝及铝合金母线进行拉伸、精整；
采用上述步骤制备的铝及铝合金母线，R态母线伸长率大于25%，抗拉强度大于75MPa，Y态母线伸长率大于4%，抗拉强度大于120Mpa，导电率不小于62%IACS；
上述步骤①中，所述的在线除气、搅拌，是通过在线除气搅拌装置，向铝及铝合金熔体内充入99.996% 的氩气或氮气；通过受控的旋转石墨轴和转子，将计量的氩气或氮气压入铝及铝合金熔体中并打散成微小气泡，使其均匀的分散在铝及铝合金熔体中；气源出口压力0.2～0.5MPa，流量1～1.25Nm3/h；然后用牵引机组离合式真空上引铝及铝合金杆，引杆速度700～1200mm/min，引杆直径为Ф12～Ф40mm；
上述步骤①中，优质铝锭其铝含量不小于99.65%，Fe/Si 为1/（1.3～1.4），Fe含量为0.09%～0.14%，Si含量为0.12～0.20%，稀土含量为0.08%～0.15%。
CN201410654652.7A 2013-02-27 2013-02-27 电工用母线的制备方法 Expired - Fee Related CN104438427B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410654652.7A CN104438427B (zh) 2013-02-27 2013-02-27 电工用母线的制备方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310061628.8A CN103071696B (zh) 2013-02-27 2013-02-27 一种电工用铝及铝合金母线的生产工艺
CN201410654652.7A CN104438427B (zh) 2013-02-27 2013-02-27 电工用母线的制备方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310061628.8A Division CN103071696B (zh) 2013-02-27 2013-02-27 一种电工用铝及铝合金母线的生产工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104438427A CN104438427A (zh) 2015-03-25
CN104438427B true CN104438427B (zh) 2016-12-07

Family

ID=52885620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410654652.7A Expired - Fee Related CN104438427B (zh) 2013-02-27 2013-02-27 电工用母线的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104438427B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1609247A (zh) * 2003-10-22 2005-04-27 湖南百富瑞材料有限责任公司 一种高强度铝合金及生产方法
CN101554648A (zh) * 2009-05-19 2009-10-14 贾国荣 一种上引法无氧铝杆连铸生产线
CN101719527A (zh) * 2009-12-03 2010-06-02 绍兴市力博电气有限公司 太阳能电池组件用铜带的生产工艺
CN102543310A (zh) * 2012-02-20 2012-07-04 徐高磊 一种电解用异型导电材料的加工工艺

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001049376A (ja) * 1999-05-12 2001-02-20 Daiki Aluminium Industry Co Ltd 高強度加圧鋳造用アルミニウム合金及び同アルミニウム合金鋳物
JP4409872B2 (ja) * 2003-07-30 2010-02-03 株式会社東芝 高強度高電気伝導度アルミニウム合金基複合材料およびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1609247A (zh) * 2003-10-22 2005-04-27 湖南百富瑞材料有限责任公司 一种高强度铝合金及生产方法
CN101554648A (zh) * 2009-05-19 2009-10-14 贾国荣 一种上引法无氧铝杆连铸生产线
CN101719527A (zh) * 2009-12-03 2010-06-02 绍兴市力博电气有限公司 太阳能电池组件用铜带的生产工艺
CN102543310A (zh) * 2012-02-20 2012-07-04 徐高磊 一种电解用异型导电材料的加工工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN104438427A (zh) 2015-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103071696B (zh) 一种电工用铝及铝合金母线的生产工艺
CN106222477B (zh) 一种电动汽车充电桩连接器用碲铜合金及其生产工艺
CN102856009B (zh) 一种制备高强铝合金导线的连续半固态挤压成形方法
CN107185994B (zh) 一种铜棒的生产工艺
CN102262924A (zh) 大截面无氧铜母线及其制备方法
CN102543310A (zh) 一种电解用异型导电材料的加工工艺
CN106238494B (zh) 一种高强度铜合金接触线的生产工艺
CN104307915B (zh) 以优质铝锭为原料的电工用母线的生产工艺
CN105274397A (zh) 一种高强特耐热铝合金导线及其制备方法
CN101074465A (zh) 高强度耐热铝合金架空输电导线制造方法
CN105671374A (zh) 一种高导电耐热铝合金导体的制备方法
CN104438425B (zh) 以优质铝锭为原料的电工用母线的制备方法
CN109355536A (zh) 一种铝合金母线及其生产工艺
CN106216431B (zh) 一种d型铜管的生产工艺
CN105679459A (zh) 一种铝包碳纤维导线的制备方法
CN104307916B (zh) 铝及铝合金母线的制备方法
CN103943279B (zh) 一种铜合金接触导线的生产工艺
CN106077125B (zh) 一种磁极线圈用铜型材的生产工艺
CN106269969B (zh) 一种电真空器件用无氧铜棒的生产工艺
CN104438427B (zh) 电工用母线的制备方法
CN104307919B (zh) 以优质铝锭为原料的母线的制备方法
CN104438426B (zh) 电工用铝及铝合金母线的生产工艺
CN104124006A (zh) 一种单绞线电缆的制备方法
CN104307920B (zh) 电工用铝及铝合金母线的制备方法
CN104307917B (zh) 以优质铝锭为原料的电工用铝及铝合金母线的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Shi Shengyu

Inventor after: Wang Xuehua

Inventor after: Yue Haizhen

Inventor after: Li Xin

Inventor after: Fan Ling

Inventor after: Hu Congfei

Inventor after: Shi Xiaoming

Inventor after: Wang Hao

Inventor after: Wang Renjie

Inventor after: Liu Wenxian

Inventor after: Deng Xuewei

Inventor after: Ni Guofeng

Inventor before: Hu Yan

COR Change of bibliographic data
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20160928

Address after: 274032 north of Zhonghua East Road, Heze City, Shandong province (opposite bank of China)

Applicant after: Heze Power Supply Company, State Grid Shandong Electric Power Co., Ltd.

Applicant after: CHENGWU POWER SUPPLY COMPANY, STATE GRID SHANDONG ELECTRIC POWER CO., LTD.

Address before: 239001 room No. 1, science and technology innovation center, No. 82 West Garden Road, Anhui, Chuzhou, China

Applicant before: CHUZHOU HUAZUN ELECTRICAL SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20161207

Termination date: 20170227

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee