CN108193103A - 一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法 - Google Patents
一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108193103A CN108193103A CN201810126640.5A CN201810126640A CN108193103A CN 108193103 A CN108193103 A CN 108193103A CN 201810126640 A CN201810126640 A CN 201810126640A CN 108193103 A CN108193103 A CN 108193103A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- continuous
- aluminium alloy
- casting
- aluminium
- bar
- 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.)
- Pending
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 102
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 109
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 109
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 52
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 28
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 26
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 22
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 19
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 18
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 12
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 12
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 11
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminium flouride Chemical compound F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 10
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 7
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 6
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000274 aluminium melt Substances 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- VHHHONWQHHHLTI-UHFFFAOYSA-N hexachloroethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)C(Cl)(Cl)Cl VHHHONWQHHHLTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 5
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 5
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 5
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000010257 thawing Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract 1
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
- C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
-
- 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
- B21C37/047—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 of fine wires
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/047—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
本发明涉及铝合金焊丝用线杆的连铸连轧工艺，特别是涉及一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法；(1)配料(2)熔炼(3)对熔体进行净化处理，包括除气、除杂、扒渣、喷洒覆盖剂、保温静置(4)连铸，制得铝合金线锭；(5)连轧，制得铝合金线杆；(6)铝合金线杆无油水淬引杆，双框成圈；本发明提出制备5183铝合金线杆的连铸连轧法，生产效率高、成本适中，线杆质量稳定、含氢量≤0.12ml/100g，力学性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金焊丝用线杆的连铸连轧工艺，特别是涉及一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法。
背景技术
ER5183通常作为AlMg4.5Mn合金填充金属，是一种不可热处理强化铝合金。包含成分为：4.3％-5.0％的镁，0.5-1.0％的锰和适当的铬和钛，可用于线轴或纵向切口的MIG或TIG焊接加工，作为一种用途广泛的通用型焊材，这种合金一般用于船舶、钻井设备、火车、汽车、储存罐和压力容器等行业的焊接加工，适用的母材金属包括5083、5086、5456、5052、5652和5056。
焊丝作为影响焊缝金属成分、组织、液-固相线温度、近缝区母材的热裂性、焊缝的耐腐蚀性及力学性能的重要因素。对于需求轨道交通工具的轻量化和高速化的现代化铁路交通而言，高品质的5183铝合金焊丝尤为重要。据统计，目前国内铝及铝合金焊丝的年消费量已近万吨，占世界总需求量的1/3，居世界首位。但截至目前，高端铝合金焊丝的ER5183几乎完全依赖进口。
传统的铝合金焊丝用线杆的生产工艺有立式半连续铸造-挤压法与水平连铸连拉两种。但这两种工艺设备投资较大，工序多，占地面积大，工模具消耗和能耗较高，生产过程中的几何废料也高，产品成品率相对较低。特别是连铸连拉前后合金成分，镁含量和氢含量的控制的问题以及拉制过程中容易断丝的问题。
综上所述，开发一种5183铝合金焊丝用线杆连铸连轧的生产方法，不仅填补目前尚没有连铸连轧法来生产铝合金焊丝的空白，克服现有铝合金焊丝用杆生产工艺存在的不足，使冷轧后的线材力学性能满足使用上的要求，同时也为今后大规模生产5183铝合金焊丝用线杆提供必要的技术储备，具有重要的理论意义与生产实用价值。
发明内容
本发明的目的是：提供一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法，该方法制得的线杆表面平滑光洁、没有毛刺、凹坑、划痕、裂纹、锈皮，组织均匀，力学性能优异，含氢量≤0.12ml/100g。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法，所述方法包括以下步骤：
(1)配料，对回炉料、重熔用铝锭、镁锭、中间合金的投入量进行计算；
(2)熔炼，将回炉料和重熔用铝锭从加料口装入竖式熔铝炉内进行熔炼，熔炼温度为700℃～750℃，当竖炉内铝料融化完毕后将竖式熔铝炉内的铝熔体经转流流槽导入保温炉内，在保温炉内完成铝熔体合金化；
(3)对保温炉内合金化后的熔体除气、除杂、扒渣、覆盖、保温静置等净化处理：先对保温炉内铝熔体进行精炼，在扒渣后的铝熔体表面用覆盖剂均匀覆盖，然后对铝熔体成分快速分析，并按照分析结果对铝熔体成分进行调整，通过保温炉里内燃烧系统将温度调整到700℃～720℃，在高纯N2或Ar2的保护下铝熔体保温静置30-45分钟；
(4)保温静置后的熔体，借助放流流槽从保温炉进行放流，在放流流槽内在线喂丝后，铝熔体先后经流槽流过接在后边的在线除气系统和陶瓷过滤系统；铝熔体在线除气和陶瓷过滤后，由流槽依次流过上浇包，中间浇包，最后由下浇包水平浇入连铸机中进行连续铸造，在冷却水的冷却作用下制得铝合金线锭；
(5)连铸机剔晶器将铝合金线锭从连铸机上脱离，铝合金线锭在引桥的引导下进入主动前牵引机，主动前牵引机的牵引下送入滚剪机剪去线锭料头，经校直机校直、倍频感应加热炉加热、再由主动喂料机构将铝合金线锭送入连轧机组进行连轧，制得铝合金线杆；
(6)线杆通过无油引杆水淬系统，并进行在线水淬，在后牵引和连续绕杆机作用下，双框收杆成卷，捆扎成盘铝焊丝线杆，计量、检验合格入库或外卖或进一步加工。
优选的，所述步骤(1)中回炉料和重熔用铝锭中的硅含量不超过0.06％。
优选的，所述步骤(2)中保温炉内铝熔体合金化所用中间合金为：Al-5％Be、AI-10％Gr、Al-10％Mn，其中以Al-5％Be中间合金的形式加入的Be含量为0.0002％。
优选的，所述步骤(3)中净化处理包括除气、除杂、扒渣、喷洒覆盖剂、具体的精炼方式为：喷粉精炼和底吹高纯N2或Ar2精炼；所述喷粉精炼所用的精炼剂为：45-55％KCl、20-30％K2CO3、10-15％AlF3、5-15％C2Cl6、10-15％LiC的均匀混合粉，所述底吹N2或Ar2精炼的时间为15-40分钟。
优选的，所述在线喂丝为Φ9.5的Al-5％Ti-1％B铝合金线杆，喂丝速度为55mm/min。
优选的，所述陶瓷过滤系统为：30ppi+50ppi的双级过滤。
优选的，所述步骤(4)铝液水平浇入连铸机的温度为720℃、连续铸造速度为3.5～8.2m/min，铝液流入连铸机铜轮槽口与钢带构成的型腔中，所述型腔横截面积为1650-1850mm2，所述连铸机铜轮直径为1500mm-1800mm；在冷却系统内冷却水、外冷却水、内侧冷却水和外侧冷却水的冷却下，不断连续凝固成温度为480～520℃的铝合金线锭，所述冷却水温度在35℃以下。
优选的，所述步骤(5)中铝合金线锭连续轧制道次为12-13道次，铝合金线锭初轧温度为420～510℃，终轧温度为325～345℃，初轧速度为8.09～13.6m/s，终轧速度为3.77～5.28m/s，在乳化液的冷却与润滑作用下连续轧制成铝线杆，乳化液的流量为120m3/h。
优选的，所述步骤(6)中的水淬系统为无油引杆水淬系统，以冷却速度高于100℃/分的速度冷却到100℃。
优选的，所述5183铝合金焊丝用线杆的化学成分及其质量百分比如下：Si0.06％、Fe 0.3％、Cu 0.05％、Mn 0.60-1.0％、Mg 4.7-5.2％、Cr 0.06-0.14％、Zn 0.10％、Ti0.02-0.08％、Be 0.0002％，其余为Al。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
1、采用连铸连轧法生产5183铝合金线杆不需要像传统的半连续铸造那样对铸锭均匀退火，因此有效的减少能耗。
2、采用连铸连轧所得到的5183铝合金线杆盘重远大于传统的立式半连续铸造-挤压法和水平连铸连拉法得到的铝合金线杆盘重，在后续的连续拉伸工艺中省去了将小盘铝合金线杆焊接成大盘铝合金线杆的工序，节省了工时。
3、采用连铸连轧法生产5183铝合金线杆，含氢量≤0.12ml/100g，产品表面光亮质量稳定，生产效率高，产品废品率低，人员劳动强度小，安全事故隐患小，具有明显的经济效益和社会效益。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的制备5183铝合金焊丝用线杆的整体结构示意图，
图2为本发明的制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法的结构示意图，
图3为本发明的制备5183铝合金焊丝用线杆工艺流程图；
图中：1、竖式熔化炉；2、转流流槽；3、保温炉；4、放流流槽；5、在线喂丝；6、在线除气装置；7、陶瓷过滤系统；8、水平浇注系统；9、连铸机；10、铝合金线锭，11、引桥；12、主动前牵引；13、废料剪；14、校直机；15倍频加热炉；16喂料装置；17连轧机组；18在线水淬装置；19收线系统；20、成盘铝合金焊丝杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1、图2、图3所示，本发明的工艺方法主要是通过配料→熔铝炉熔化→保温炉合金化→炉内精炼→搅拌、扒渣→取样分析→调成份→静置和保温→晶粒细化→除气→过滤→连铸连轧→在线水淬→成盘来实现的。图3是5183铝合金焊丝用线杆连铸连轧法工艺方法流程图。
5183铝合金焊丝用线杆，以符合5183合金的国际标准的铝合金焊材为基础，本发明5183焊材中含有的化学成分如下：
将按照配料计算好的回炉料和铝锭投入竖式熔铝炉1中进行熔化，熔炼温度为700℃～750℃，当竖式熔铝炉1内铝料融化完毕，将竖式熔铝炉1内的铝熔体经转流流槽2导入保温炉3内，在保温炉3内完成铝熔体合金化，对保温炉内合金化后的熔体除气、除杂、扒渣、覆盖剂覆盖、保温静置等净化处理，保温静置后的铝熔体，借助放流流槽4从保温炉进行放流，在放流流槽4内在线喂丝5后，铝熔体先后依次经流槽流过接在后边的在线除气系统6和陶瓷过滤系统7，铝熔体经过在线除气和陶瓷过滤后，由水平浇注系统8水平浇入连铸机9中进行连续铸造，在冷却水的冷却作用下制得铝合金线锭10；连铸机剔晶器将铝合金线锭从连铸机上脱离，铝合金线锭在引桥11的引导下进入主动前牵引机12，主动前牵引机的牵引下送入废料剪13剪去线锭料头，经校直机14校直、倍频感应加热炉15加热、再由主动喂料机构16将铝合金线锭送入连轧机组17进行连轧，制得铝合金线杆；铝合金线杆通过在线水淬装置18冷却后在19收线系统的作用下成盘铝合金焊丝杆20。
实施例1
制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法具体步骤如下：
第一步，进行配料，对回炉料、重熔用铝锭、镁锭和中间合金进行计算，挑选Si含量小于0.06％的回炉料、5吨牌号为Al99.90b(Wt，Si<0.06％)的重熔用铝锭，
第二步，进行熔炼，熔炼部分设备包括竖式熔铝炉、保温炉，将回炉料和重熔用铝锭从加料口装入竖式熔铝炉内进行熔炼，熔炼温度为700℃～720℃，当竖炉内铝料融化完毕后将竖式熔铝炉内的铝熔体经转流流槽导入保温炉内，在保温炉内完成铝熔体合金化。
Be以中间合金Al-5％Be的形式加入含量为0.0002％的Be，不使用金属添加剂和复化锭，铬、锰元素以中间合金AI-10％Gr、Al-10％Mn形式加入，镁以纯金属的形式加入；
第三步，对保温炉内合金化后的熔体除气、除杂、扒渣、覆盖等净化处理：先对保温炉内铝熔体进行精炼,在扒渣后的铝熔体表面用覆盖剂均匀覆盖，然后对铝熔体成分快速分析，并按照分析结果对铝熔体成分进行调整，通过保温炉里内燃烧系统将温度调整到730℃，在高纯N2或Ar2的保护下铝熔体保温静置30分钟；
喷粉精炼所用的精炼剂为：50％KCl、20％K2CO3、10％AlF3、10％C2Cl6、10％LiC的均匀混合粉，底吹N2或Ar2精炼的时间为15分钟。
第四步，通过保温静置后的熔体，借助放流流槽从保温炉进行放流，在放流流槽内在线喂丝：Φ9.5的Al-5％Ti-1％B铝合金线杆，喂丝速度为55-65mm/min，然后铝熔体先后经放流流槽流过接在后边的在线除气系统和陶瓷过滤系统，所述陶瓷过滤系统为30ppi+50ppi的双级过滤。铝熔体经线除气和陶瓷过滤后，由流槽依次流过上浇包，中间浇包，最后由下浇包水平浇入连铸机中进行连续铸造，在冷却水的冷却作用下制得铝合金线锭；
铝液水平浇入连铸机的温度为720℃、连续铸造速度为3.5～4.3m/min，铝液流入直径为Φ1500mm的连铸机铜轮槽口与钢带构成横截面积为1650mm2的型腔中，在冷却系统内冷却水、外冷却水、内侧冷却水和外侧冷却水的冷却下，不断连续凝固成温度为480～500℃的铝合金线锭，所述冷却水温度在35℃以下。
第五步，连铸机剔晶器将横截面积为1650mm2的铝梯形铝合金线锭从连铸机上脱离，铝合金线锭在引桥的引导下进入主动前牵引机，主动前牵引机的牵引下送入滚剪机剪去线锭料头，经校直机校直、倍频感应加热炉加热、再由主动喂料机构将铝合金线锭送入连轧机组进行12道次连续轧制，轧机初轧温度为420～510℃，终轧温度为325～345℃，初轧速度为13.6m/min，终轧速度为5.28m/s，在流量为120m3/h的乳化液冷却与润滑作用下连续轧制成产量为3.5T/h的Φ9.5mm的铝合金线杆。
第六步，线杆通过无油引杆水淬系统，并进行在线水淬，以冷却速度高于100℃/分的速度冷却到100℃，在后牵引和连续绕杆机作用下，双框收杆成卷，捆扎成盘铝焊丝线杆，计量、检验合格入库或外卖或进一步加工。
实施例2
制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法具体步骤如下：
第一步，进行配料，对回炉料、重熔用铝锭、镁锭和中间合金进行计算，挑选Si含量小于0.06％的回炉料、5吨牌号为Al99.90b(Wt，Si<0.06％)的重熔用铝锭，
第二步，进行熔炼，熔炼部分设备包括竖式熔铝炉、保温炉，将回炉料和重熔用铝锭从加料口装入竖式熔铝炉内进行熔炼，熔炼温度为710℃～730℃，当竖炉内铝料融化完毕后将竖式熔铝炉内的铝熔体经转流流槽导入保温炉内，在保温炉内完成铝熔体合金化。
Be以中间合金Al-5％Be的形式加入含量为0.0002％的Be，不使用金属添加剂和复化锭，铬、锰元素以中间合金AI-10％Gr、Al-10％Mn形式加入，镁以纯金属的形式加入；
第三步，对保温炉内合金化后的熔体除气、除杂、扒渣、覆盖等净化处理：先对保温炉内铝熔体进行精炼,在扒渣后的铝熔体表面用覆盖剂均匀覆盖，然后对铝熔体成分快速分析，并按照分析结果对铝熔体成分进行调整，通过保温炉里内燃烧系统将温度调整到710℃，在高纯N2或Ar2的保护下铝熔体保温静置35分钟；
喷粉精炼所用的精炼剂为：50％KCl、20％K2CO3、10％AlF3、10％C2Cl6、10％LiC的均匀混合粉，底吹N2或Ar2精炼的时间为30分钟。
第四步，通过保温静置后的熔体，借助放流流槽从保温炉进行放流，在放流流槽内在线喂丝：Φ9.5的Al-5％Ti-1％B铝合金线杆，喂丝速度为55-65mm/min，然后铝熔体先后经放流流槽流过接在后边的在线除气系统和陶瓷过滤系统，所述陶瓷过滤系统为30ppi+50ppi的双级过滤。铝熔体经线除气和陶瓷过滤后，由流槽依次流过上浇包，中间浇包，最后由下浇包水平浇入连铸机中进行连续铸造，在冷却水的冷却作用下制得铝合金线锭；
铝液水平浇入连铸机的温度为720℃、连续铸造速度为4.3～6.2m/min，铝液流入直径为Φ1600mm连铸机铜轮槽口与钢带构成横截面积为1800mm2的型腔中，在冷却系统内冷却水、外冷却水、内侧冷却水和外侧冷却水的冷却下，不断连续凝固成温度为490～510℃的铝合金线锭，所述冷却水温度在35℃以下。
第五步，连铸机剔晶器将横截面积为1800mm2的铝梯形铝合金线锭从连铸机上脱离，铝合金线锭在引桥的引导下进入主动前牵引机，主动前牵引机的牵引下送入滚剪机剪去线锭料头，经校直机校直、倍频感应加热炉加热、再由主动喂料机构将铝合金线锭送入连轧机组进行12道次连续轧制，轧机初轧温度为420～510℃，终轧温度为325～345℃，初轧速度为10.6m/min，终轧速度为4.52m/s，在流量为120m3/h的乳化液冷却与润滑作用下连续轧制成产量为3T/h的Φ9.5mm的铝合金线杆。
第六步，线杆通过无油引杆水淬系统，并进行在线水淬，以冷却速度高于100℃/分的速度冷却到100℃，在后牵引和连续绕杆机作用下，双框收杆成卷，捆扎成盘铝焊丝线杆，计量、检验合格入库或外卖或进一步加工。
实施例3
制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法具体步骤如下：
第一步，进行配料，对回炉料、重熔用铝锭、镁锭和中间合金进行计算，挑选Si含量小于0.06％的回炉料、5吨牌号为Al99.90b(Wt，Si<0.06％)的重熔用铝锭。
第二步，进行熔炼，熔炼部分设备包括竖式熔铝炉、保温炉，将回炉料和重熔用铝锭从加料口装入竖式熔铝炉内进行融化，当竖炉内铝料融化完毕，蓄水室内铝熔体温度提升到730℃～750℃后将竖式熔铝炉内的铝熔体经转流流槽导入保温炉内，在保温炉内完成铝熔体合金化。
Be以中间合金Al-5％Be的形式加入含量为0.0002％的Be，不使用金属添加剂和复化锭，铬、锰元素以中间合金AI-10％Gr、Al-10％Mn形式加入，镁以纯金属的形式加入；
第三步，对保温炉内合金化后的熔体除气、除杂、扒渣、覆盖等净化处理：先对保温炉内铝熔体进行精炼,在扒渣后的铝熔体表面用覆盖剂均匀覆盖，然后对铝熔体成分快速分析，并按照分析结果对铝熔体成分进行调整，通过保温炉里内燃烧系统将温度调整到720℃，在高纯N2或Ar2的保护下铝熔体保温静置40分钟；
喷粉精炼所用的精炼剂为：50％KCl、20％K2CO3、10％AlF3、10％C2Cl6、10％LiC的均匀混合粉，底吹N2或Ar2精炼的时间为40分钟。
第四步，通过保温静置后的熔体，借助放流流槽从保温炉进行放流，在放流流槽内在线喂丝：Φ9.5的Al-5％Ti-1％B铝合金线杆，喂丝速度为55-65mm/min，然后铝熔体先后经放流流槽流过接在后边的在线除气系统和陶瓷过滤系统，所述陶瓷过滤系统为30ppi+50ppi的双级过滤。铝熔体经线除气和陶瓷过滤后，由流槽依次流过上浇包，中间浇包，最后由下浇包水平浇入连铸机中进行连续铸造，在冷却水的冷却作用下制得铝合金线锭；
铝液水平浇入连铸机的温度为720℃、连续铸造速度为6.2～8.2m/min，铝液流入直径为Φ1500mm连铸机铜轮槽口与钢带构成横截面积为1980mm2的型腔中，在冷却系统内冷却水、外冷却水、内侧冷却水和外侧冷却水的冷却下，不断连续凝固成温度为510～520℃的铝合金线锭，所述冷却水温度在35℃以下。
第五步，连铸机剔晶器将横截面积为1980mm2的铝梯形铝合金线锭从连铸机上脱离，铝合金线锭在引桥的引导下进入主动前牵引机，主动前牵引机的牵引下送入滚剪机剪去线锭料头，经校直机校直、倍频感应加热炉加热、再由主动喂料机构将铝合金线锭送入连轧机组进行13道次连续轧制，轧机初轧温度为420～510℃，终轧温度为325～345℃，初轧速度为8.09m/min，终轧速度为3.77m/s，在流量为120m3/h的乳化液冷却与润滑作用下连续轧制成产量为2.5T/h的Φ9.5mm的铝合金线杆。
第六步，线杆通过无油引杆水淬系统，并进行在线水淬，以冷却速度高于100℃/分的速度冷却到100℃，在后牵引和连续绕杆机作用下，双框收杆成卷，捆扎成盘铝焊丝线杆，计量、检验合格入库或外卖或进一步加工。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
本发明5183铝合金焊丝产品实施例熔敷金属力学性能
本发明中采用连铸连轧法生产5183铝合金线杆不需要像传统的半连续铸造那样对铸锭均匀退火，因此有效的减少能耗。采用连铸连轧所得到的5183铝合金线杆盘重远大于传统的立式半连续铸造-挤压法和水平连铸连拉法得到的铝合金线杆盘重，在后续的连续拉伸工艺中省去了将小盘铝合金线杆焊接成大盘铝合金线杆的工序，节省了工时。采用连铸连轧法生产5183铝合金线杆，含氢量≤0.12ml/100g，产品表面光亮质量稳定，生产效率高，产品废品率低，人员劳动强度小，安全事故隐患小，具有明显的经济效益和社会效益。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)配料，对回炉料、重熔用铝锭、镁锭、中间合金的投入量进行计算；
(2)熔炼，将回炉料和重熔用铝锭从加料口装入竖式熔铝炉内进行熔炼，熔炼温度为700℃～750℃，当竖炉内铝料融化完毕后将竖式熔铝炉内的铝熔体经转流流槽导入保温炉内，在保温炉内完成铝熔体合金化；
(3)对保温炉内合金化后的熔体除气、除杂、扒渣、覆盖、保温静置等净化处理：先对保温炉内铝熔体进行精炼，在扒渣后的铝熔体表面用覆盖剂均匀覆盖，然后对铝熔体成分快速分析，并按照分析结果对铝熔体成分进行调整，通过保温炉里内燃烧系统将温度调整到700℃～720℃，在高纯N2或Ar2的保护下铝熔体保温静置30-45分钟；
(4)保温静置后的熔体，借助放流流槽从保温炉进行放流，在放流流槽内在线喂丝后，铝熔体先后经流槽流过接在后边的在线除气系统和陶瓷过滤系统；铝熔体在线除气和陶瓷过滤后，由流槽依次流过上浇包，中间浇包，最后由下浇包水平浇入连铸机中进行连续铸造，在冷却水的冷却作用下制得铝合金线锭；
(5)连铸机剔晶器将铝合金线锭从连铸机上脱离，铝合金线锭在引桥的引导下进入主动前牵引机，主动前牵引机的牵引下送入滚剪机剪去线锭料头，经校直机校直、倍频感应加热炉加热、再由主动喂料机构将铝合金线锭送入连轧机组进行连轧，制得铝合金线杆；
(6)线杆通过无油引杆水淬系统，并进行在线水淬，在后牵引和连续绕杆机作用下，双框收杆成卷，捆扎成盘铝焊丝线杆，计量、检验合格入库或外卖或进一步加工。
2.根据权利要求1所述的一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法，其特征在于：所述步骤(1)中回炉料和重熔用铝锭中的硅含量不超过0.06％。
3.根据权利要求1所述的一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法，其特征在于：所述步骤(2)中保温炉内铝熔体合金化所用中间合金为：Al-5％Be、AI-10％Gr、Al-10％Mn，其中以Al-5％Be中间合金的形式加入的Be含量为0.0002％。
4.根据权利要求1所述的一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法，其特征在于：所述步骤(3)中净化处理包括除气、除杂、扒渣、喷洒覆盖剂、具体的精炼方式为：喷粉精炼和底吹高纯N2或Ar2精炼；所述喷粉精炼所用的精炼剂为：45-55％KCl、20-30％K2CO3、10-15％AlF3、5-15％C2Cl6、10-15％LiC的均匀混合粉，所述底吹N2或Ar2精炼的时间为15-40分钟。
5.根据权利要求1所述的一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法，其特征在于：所述在线喂丝为Φ9.5的Al-5％Ti-1％B铝合金线杆，喂丝速度为55mm/min。
6.根据权利要求1所述的一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法，其特征在于：所述陶瓷过滤系统为：30ppi+50ppi的双级过滤。
7.根据权利要求1所述的一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法，其特征在于：所述步骤(4)铝液水平浇入连铸机的温度为720℃、连续铸造速度为3.5～8.2m/min，铝液流入连铸机铜轮槽口与钢带构成的型腔中，所述型腔横截面积为1650-1850mm2，所述连铸机铜轮直径为1500mm-1800mm；在冷却系统内冷却水、外冷却水、内侧冷却水和外侧冷却水的冷却下，不断连续凝固成温度为480～520℃的铝合金线锭，所述冷却水温度在35℃以下。
8.根据权利要求1所述的一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法，其特征在于：所述步骤(5)中铝合金线锭连续轧制道次为12-13道次，铝合金线锭初轧温度为420～510℃，终轧温度为325～345℃，初轧速度为8.09～13.6m/s，终轧速度为3.77～5.28m/s，在乳化液的冷却与润滑作用下连续轧制成铝线杆，乳化液的流量为120m3/h。
9.根据权利要求1所述的一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法，其特征在于：所述步骤(6)中的水淬系统为无油引杆水淬系统，以冷却速度高于100℃/分的速度冷却到100℃。
10.根据权利要求1所述的一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法，其特征在于：所述5183铝合金焊丝用线杆的化学成分及其质量百分比如下：Si 0.06％、Fe 0.3％、Cu0.05％、Mn 0.60-1.0％、Mg 4.7-5.2％、Cr 0.06-0.14％、Zn 0.10％、Ti 0.02-0.08％、Be0.0002％，其余为Al。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810126640.5A CN108193103A (zh) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810126640.5A CN108193103A (zh) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108193103A true CN108193103A (zh) | 2018-06-22 |
Family
ID=62592818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810126640.5A Pending CN108193103A (zh) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108193103A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110157960A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-23 | 天津市津和双金属线材有限公司 | 一种5154合金杆的制备方法 |
| CN111185578A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-05-22 | 云南铝业股份有限公司 | 一种连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法 |
| CN112410592A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-26 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 一种铝合金焊材铸锭的制备方法 |
| CN112662922A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-04-16 | 清远市正通金属制品有限公司 | 一种再生变形铝合金熔体 |
| CN113843275A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-28 | 宁德福浦新合金科技有限公司 | 一种5356铝焊丝的连铸连轧生产工艺 |
| CN116900555A (zh) * | 2023-07-27 | 2023-10-20 | 北京科技大学 | 一种短流程高质量铝镁合金焊丝的制造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1485455A (zh) * | 2002-09-25 | 2004-03-31 | 上海电缆研究所 | 一种制造非热处理型高导电耐热铝合金线的方法 |
| CN103451496A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-12-18 | 桂林市庆通有色金属工艺材料开发有限公司 | 一种用于铝合金车体气保焊的铝-镁合金焊丝及其制备方法 |
| CN104862509A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-08-26 | 江苏亨通电力特种导线有限公司 | 架空输电导线用高导电率铝杆的制备工艺 |
| CN104894443A (zh) * | 2015-05-31 | 2015-09-09 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 一种5356铝合金铸锭的制备方法 |
| CN106244858A (zh) * | 2015-05-13 | 2016-12-21 | 江苏亨通电力特种导线有限公司 | 焊丝用铝硅合金圆杆 |
-
2018
- 2018-02-08 CN CN201810126640.5A patent/CN108193103A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1485455A (zh) * | 2002-09-25 | 2004-03-31 | 上海电缆研究所 | 一种制造非热处理型高导电耐热铝合金线的方法 |
| CN103451496A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-12-18 | 桂林市庆通有色金属工艺材料开发有限公司 | 一种用于铝合金车体气保焊的铝-镁合金焊丝及其制备方法 |
| CN104862509A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-08-26 | 江苏亨通电力特种导线有限公司 | 架空输电导线用高导电率铝杆的制备工艺 |
| CN106244858A (zh) * | 2015-05-13 | 2016-12-21 | 江苏亨通电力特种导线有限公司 | 焊丝用铝硅合金圆杆 |
| CN104894443A (zh) * | 2015-05-31 | 2015-09-09 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 一种5356铝合金铸锭的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 卢晓雪等: "《焊接材料标准速查与选用指南》", 31 October 2011, 中国建材工业出版社 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110157960A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-23 | 天津市津和双金属线材有限公司 | 一种5154合金杆的制备方法 |
| CN111185578A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-05-22 | 云南铝业股份有限公司 | 一种连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法 |
| CN112410592A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-26 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 一种铝合金焊材铸锭的制备方法 |
| CN112410592B (zh) * | 2020-10-20 | 2022-04-19 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 一种铝合金焊材铸锭的制备方法 |
| CN112662922A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-04-16 | 清远市正通金属制品有限公司 | 一种再生变形铝合金熔体 |
| CN113843275A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-28 | 宁德福浦新合金科技有限公司 | 一种5356铝焊丝的连铸连轧生产工艺 |
| CN116900555A (zh) * | 2023-07-27 | 2023-10-20 | 北京科技大学 | 一种短流程高质量铝镁合金焊丝的制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108193103A (zh) | 一种制备5183铝合金焊丝用线杆的连铸连轧方法 | |
| Emley | Continuous casting of aluminium | |
| CN108300913A (zh) | 一种5356铝合金焊杆的连铸连轧生产工艺 | |
| CN103273214B (zh) | 一种高强铝锌镁钪合金用焊丝及其制备方法 | |
| CN101160183B (zh) | 具有高锰含量的轻质结构钢的生产方法 | |
| CN104805319A (zh) | 一种2xxx系超大规格铝合金圆锭的制造方法 | |
| CN108411170B (zh) | 一种高镁铝合金焊丝的制备方法 | |
| CN103276256B (zh) | 一种8150合金容器箔用铝箔坯料及其生产工艺 | |
| EP0539051A1 (en) | Direct processing of electroslag refined metal | |
| CN106244861B (zh) | 一种zl114a焊丝线杆的连铸连轧方法 | |
| CN105385906B (zh) | 一种Al‑Mg‑In系焊丝及其制备方法 | |
| CN108085544B (zh) | 紧固件用高强度铝合金材料及其制备方法 | |
| CN102465223A (zh) | 一种超高强度高韧性耐磨铝合金材料及其制备方法 | |
| CN109957691A (zh) | 一种宽幅包铝板用超大扁锭的制备方法 | |
| CN108707791A (zh) | 一种超大规格高Mg铝合金圆锭制备方法 | |
| CN104928486B (zh) | 一种分离硅及铝硅合金的方法 | |
| CN111004976B (zh) | 一种节镍型气阀合金及其制备方法 | |
| CN103056624A (zh) | 使用大型立式连铸圆坯生产优质锻材的方法、产品及其应用 | |
| CN106077539B (zh) | 一种铝合金板带连铸连轧的制备工艺 | |
| JP4762409B2 (ja) | 清浄な金属から核生成鋳造した物品 | |
| CN103805821A (zh) | 一种超高强度高韧性镁合金材料及其制备方法 | |
| CN102776401A (zh) | 一种无氧锡基钎料合金的制备方法 | |
| CN105543591B (zh) | 一种轮毂用铝合金铸棒及其制备方法 | |
| CN105568077A (zh) | 一种焊接用铝硅共晶合金杆及其制备工艺 | |
| CN105779869B (zh) | 30Mn圆管坯钢铸坯内部质量控制的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20200529 Address after: 223500 No. J-7, zone a, SME Park, Guannan Economic Development Zone, Lianyungang City, Jiangsu Province Applicant after: Jiangsu Hetuo aluminum wire Co.,Ltd. Address before: 110000 No. 124 South Street of the Yellow River, Huanggu District, Shenyang City, Liaoning Province, 2-2-3 Applicant before: Zhou Tianguo |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180622 |