CN111185578A - 一种连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，包括如下步骤：铝液熔炼、铝液精炼、在线除气、连续铸造、粗轧和精轧。本发明方法生产的5554铝合金焊丝，其表面质量好，几何尺寸精度高，直径偏差±0.1mm以内，抗拉强度波动在10MPa以内，伸长率好且波动小于4%，产品质量稳定；产品表面无毛刺、裂纹、氧化皮；直径偏差小，力学性能稳定。整个生产工艺的生产效率高，能耗低，绿色低碳。

Description

一种连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法
技术领域
本发明涉及一种生产金焊丝的方法，尤其是一种连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，属于铝合金焊材加工领域。
背景技术
5554铝合金焊丝主要用于铝材的焊接原材料，焊丝是埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊、气焊等熔焊方法的填充金属。焊丝熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。传导焊接电流，产生电弧把电能转换成热能。焊丝在焊接时，焊丝金属占整个焊缝金属的主要部分，直接影响焊缝的质量和基本性能。焊丝在加工时加工技术以及材质的不同就关系到焊丝质量的好坏，直接影响到焊接部位的质量。
现有5554铝合金生产采用铸造+挤压实现，生产效率低，能量损失大，不利于绿色低碳的要求。
采用现有5554铝合金生产工艺生产，产品质量不稳定，焊丝表面质量不佳：存在毛刺、裂纹、起皮、氧化皮；直径偏差较大。严重影响焊接质量。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，得到的铝合金焊丝直径偏差小，力学性能稳定、表面质量佳。
本发明的技术方案具体如下：
一种连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤（1）、铝液熔炼
在倾翻熔炼炉内装好铝含量为99.80%以上的铝液，温度控制在750～810℃；向倾翻熔炼炉内铝含量99.80%以上的铝液添加金属镁和75%铬剂、75%锰剂和75%钛剂合金化，得到含Mg、Mn、Ti和Cr的铝液；搅拌，使铝熔体的合金成分和温度均匀；
步骤（2）、铝液精炼
氩气喷粉，精炼10-30分钟，精炼完成后扒干净铝液表面的浮渣；静置一段时间且温度符合要求后转炉；
步骤（3）、在线除气
用除气介质对铝熔体进行除气处理，使氢含量小于0.15mg/100mlAL；然后过滤、控流；
步骤（4）、连续铸造
采用结晶轮三轮、水冷连续铸造；然后对铝坯进行在线矫直；铣边，去除表面氧化物；通过铝坯中频感应炉加热，提高铝坯入轧温度，满足再结晶的要求；
步骤（5）、粗轧和精轧
通过二辊粗轧轧制，再通过三辊轧机轧制，得到5554铝合金焊丝。
进一步地，该方法采用连续连轧生产。
进一步地，步骤（1）中，铝液电磁搅拌20-30分钟。
进一步地，步骤（2）中，用氩气喷粉，精炼剂精炼10-30分钟，精炼完成后扒干净铝液表面的浮渣；
进一步地，步骤（2）中，等静置时间大于40分钟且温度为710～750℃后转炉。
进一步地，步骤（3）中，用氩气作为除气介质对铝熔体处理，使氢含量小于0.15mg/100mlAL；过滤是经过20目+50目双级过滤。
进一步地，步骤（4）中，使用铝坯中频感应炉30～50%功率进行加热。
进一步地，步骤（5）中，轧制后，得到Ф6.0mm的5554铝合金焊丝。
进一步地，轧制后，包括如下步骤：
步骤（1）、焊丝在线雾化淬冷，每秒钟温降150℃以上；
步骤（2）、采用双盘全自动切换卷取机，实现卷重为1800-2000㎏密排卷，有利于后序加工的放线；
步骤（3）、成品卷打包，成品绕线完成后，采用钢带打包，松紧适中确保转运过程中不散捆和损伤焊丝，保证后序加工的产品质量。
进一步地，得到含2.65-3.0%Mg、0.90-0.95%Mn、0.15-0.20%Ti和0.15-0.20%Cr的铝液。
本发明均为质量百分数。
与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：
采用本发明方法生产的5554铝合金焊丝，其表面质量好，几何尺寸精度高，直径偏差±0.1mm以内，抗拉强度波动在10MPa以内，伸长率好且波动小于4%，产品质量稳定。产品表面无毛刺、裂纹、氧化皮；直径偏差小，力学性能稳定。整个生产工艺的生产效率高，能耗低，绿色低碳。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是对本发明一部分实例，而不是全部的实例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，按以下进行：
在倾翻熔炼炉内装好铝含量为99.84%的铝液，使其温度控制在785℃；向倾翻熔炼炉内铝含量为99.84%铝液内添加金属镁和75%铬剂75%锰剂和75%钛剂合金化，配制Mg：2.73%；Cr：0.16%；Mn：0.92%；Ti:0.17%的铝液。铝液电磁搅拌26分钟，使铝熔体的合金成分和温度均匀；铝液精炼，用氩气喷粉（精炼剂）精炼21分钟，精炼完成后扒干净铝液表面的浮渣；铝液转炉，等静置时间87分钟且温度符合要求后转炉。
铝液在线除气，铝液进行进一步熔体处理后，使氢含量0.11mg/100mlAL；经过双级（20目+50目）过滤。
铝液自动控流，浇铸铝液液面波动1mm；铝液通过Ф1100mm的铜质结晶轮进行三轮、水冷铸造。
经过在线矫直铝坯；开启铝坯铣边机，铣去5554铝合金铝坯表面氧化物；使用铝坯中频感应炉37%功率进行加热。
经过加热铝坯引入粗轧，通过两台二辊粗轧轧制；粗轧完成后的铝坯引入精轧，通过8台Y型三辊轧机轧制。精轧完成后焊丝进行在线雾化淬冷，每秒钟温降163℃。
经在线雾化淬冷处理的焊丝，通过双盘全自动切换卷取机，緾绕成卷重为1800㎏密排卷；緾绕完成的成品焊丝卷按标准要求打包。
实施例2
本实施例的连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，按以下进行：
在倾翻熔炼炉内装好铝含量为99.82%的铝液，使其温度控制在800℃。
铝液合金化，向倾翻熔炼炉内铝含量为99.82%铝液内添加金属镁、75%铬剂、75%锰剂和75%钛剂合金化，配制Mg：2.8%；Cr：0.17%；Mn：0.94%；Ti:0.18%的铝液。
铝液电磁搅拌25分钟，使铝熔体的合金成分和温度均匀。
铝液精炼，用氩气喷粉（精炼剂）精炼27分钟，精炼完成后扒干净铝液表面的浮渣。
铝液转炉，等静置时间101分钟且温度符合要求后转炉；铝液在线除气，铝液进行进一步熔体处理后，使氢含量0.13mg/100mlAL；经过双级（20目+50目）过滤。
铝液自动控流，浇铸铝液液面波2mm；通过Ф1100mm的铜质结晶轮进行三轮、水冷铸造；经过在线矫直铝坯；开启铝坯铣边机，铣去5554铝合金铝坯表面氧化物。
使用铝坯中频感应炉45%功率进行加热；经过加热铝坯引入粗轧，通过两台二辊粗轧轧制；粗轧完成后的铝坯引入精轧，通过8台Y型三辊轧机轧制；
精轧完成后焊丝进行在线雾化淬冷，每秒钟温降183℃；经在线雾化淬冷处理的焊丝，通过双盘全自动切换卷取机，緾绕成卷重为2000㎏密排卷；
緾绕完成的焊丝卷按标准要求打包。
实施例3
本实施例的连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，按以下进行：
在倾翻熔炼炉内装好铝含量为99.82%的铝液，使其温度控制在790℃。
铝液合金化，向倾翻熔炼炉内铝含量为99.82%铝液内添加金属镁、75%铬剂、75%锰剂和75%钛剂合金化，配制Mg：2.67%；Cr：0.15%；Mn：0.94%；Ti:0.18%的铝液。
铝液电磁搅拌23分钟，使铝熔体的合金成分和温度均匀。
铝液精炼，用氩气喷粉（精炼剂）精炼24分钟，精炼完成后扒干净铝液表面的浮渣。
铝液转炉，等静置时间93分钟且温度符合要求后转炉；铝液在线除气，铝液进行进一步熔体处理后，使氢含量0.12mg/100mlAL；经过双级（20目+50目）过滤。
铝液自动控流，浇铸铝液液面波1mm；通过Ф1100mm的铜质结晶轮进行三轮、水冷铸造；经过在线矫直铝坯；开启铝坯铣边机，铣去5554铝合金铝坯表面氧化物。
使用铝坯中频感应炉35%功率进行加热；经过加热铝坯引入粗轧，通过两台二辊粗轧轧制；粗轧完成后的铝坯引入精轧，通过8台Y型三辊轧机轧制；
精轧完成后焊丝进行在线雾化淬冷，每秒钟温降171℃；经在线雾化淬冷处理的焊丝，通过双盘全自动切换卷取机，緾绕成卷重为2000㎏密排卷；
緾绕完成的焊丝卷按标准要求打包。
实施例1-3的各项参数如下表所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
从上表可看出按此方法生产的5554铝合金焊丝，抗拉强度稳定，伸长率稳定且好，直径偏差小，无毛刺、裂纹、起皮、氧化皮等表面质量缺陷，焊丝的焊接性能好。而现有5554焊丝抗拉强度：300±10MPa；伸长率9±2%；直径偏差9.5±0.5mm；表面质量存在毛刺、裂纹、起皮、氧化皮等缺陷。这充分体现本发明的价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤（1）、铝液熔炼
在倾翻熔炼炉内装好铝含量为99.80%以上的铝液，温度控制在750～810℃；向倾翻熔炼炉内铝含量99.80%以上的铝液添加金属镁和75%铬剂、75%锰剂和75%钛剂合金化，得到含Mg、Mn、Ti和Cr的铝液；搅拌，使铝熔体的合金成分和温度均匀；
步骤（2）、铝液精炼
氩气喷粉，精炼10-30分钟，精炼完成后扒干净铝液表面的浮渣；静置一段时间且温度符合要求后转炉；
步骤（3）、在线除气
用除气介质对铝熔体进行除气处理，使氢含量小于0.15mg/100mlAL；然后过滤、控流；
步骤（4）、连续铸造
采用结晶轮三轮、水冷连续铸造；然后对铝坯进行在线矫直；铣边，去除表面氧化物；通过铝坯中频感应炉加热，提高铝坯入轧温度，满足再结晶的要求；
步骤（5）、粗轧和精轧
通过二辊粗轧轧制，再通过三辊轧机轧制，得到5554铝合金焊丝。
2.根据权利要求1所述的连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，其特征在于：该方法采用连续连轧生产。
3.根据权利要求1所述的连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，其特征在于：步骤（1）中，铝液电磁搅拌20-30分钟。
4.根据权利要求1所述的连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，其特征在于：
步骤（2）中，用氩气喷粉，精炼剂精炼10-30分钟，精炼完成后扒干净铝液表面的浮渣。
5.根据权利要求1所述的连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，其特征在于：步骤（2）中，等静置时间大于40分钟且温度710～750℃后转炉。
6.根据权利要求1所述的连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，其特征在于：步骤（3）中，用氩气作为除气介质对铝熔体处理，使氢含量小于0.15mg/100mlAL；
过滤是经过20目+50目双级过滤。
7.根据权利要求1所述的连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，其特征在于：步骤（4）中，使用铝坯中频感应炉30～50%功率进行加热。
8.根据权利要求1所述的连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，其特征在于：步骤（5）中，轧制后，得到Ф6.0mm的5554铝合金焊丝。
9.根据权利要求1所述的连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，其特征在于：轧制后，包括如下步骤：
步骤（1）、焊丝在线雾化淬冷，每秒钟温降150℃以上；
步骤（2）、采用双盘全自动切换卷取机，实现卷重为1800-2000㎏密排卷，有利于后序加工的放线；
步骤（3）、成品卷打包，成品绕线完成后，采用钢带打包，松紧适中确保转运过程中不散捆和损伤焊丝，保证后序加工的产品质量。
10.根据权利要求1所述的连铸连轧生产5554铝合金焊丝的方法，其特征在于：得到含2.65-3.0%Mg、0.90-0.95%Mn、0.15-0.20%Ti和0.15-0.20%Cr的铝液。
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