CN111276276B - 一种高延伸电缆箔及其制造方法 - Google Patents

一种高延伸电缆箔及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于铝箔压延制造技术领域，公开了一种高延伸电缆箔及其制造方法，其组成成分及质量百分比为：Si 0.1～0.25％，Fe 0.3～0.4％，Cu≤0.05％，Mn≤0.01％，Zn≤0.03％，Ti≤0.04％，余量为Al。本发明的制造方法包括熔炼、铸轧、粗轧，中间两次退火，切边，精轧，成品退火等步骤，熔炼时将上述成分在730～750℃范围内熔炼，经过熔体精炼处理，然后倒入静置炉静置保温，静置炉温度为730‑745℃；铸轧成5.9～6.5mm铸轧铝卷，粗轧后进行均匀化退火，经粗轧轧制到0.5‑0.6mm进行第二次退火，精整切边，继续箔轧至前一道合卷轧制成品厚度，成品退火。所述电缆箔具有优越的加工性能，塑性好，延伸高、加工稳定，大大提升了加工效率。

Description

一种高延伸电缆箔及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种高延伸电缆用铝箔及其制造方法，属于铝箔压延制造技术领域。
背景技术
据了解，在国外铝合金电缆已经有40多年的使用历史，欧美等发达国家铝合金电缆的使用量占电力电缆的80％以上，在导电性能和铜芯电缆相当的前提下，铝合金电缆有很多性能优于铜芯电缆，如成本低、损耗低、重量轻、耐腐蚀、抗疲劳能力强等。同时，铝合金电缆还符合低碳环保、建设生态型社会的新思路，发展前景十分可观。
超薄型(0.01-0.1mm)电缆箔已经成为电缆箔行业技术发展的必要趋势，但超薄的同时意味着较低的延伸率，在生产时经常出现开裂问题，影响生产效率，增加成本。因此需要开发出延伸性好的电缆用铝箔。
发明内容
为了适应电缆用铝箔逐渐减薄化，高速化的市场需求，本发明旨在提供一种低强度，高延伸加工性稳定的电缆用铝箔。
基于本发明研究高延伸电缆箔基材的目的，本发明的技术方案如下：
一种高延伸电缆箔，所述铝箔组成成分及质量百分比为：Si 0.1～0.2％，Fe0.3～0.45％，Cu≤0.05％，Mn≤0.01％，Zn≤0.03％，Ti≤0.04％，余量为Al。
一种高延伸电缆箔制造方法，步骤如下：
采用上述组成成分及质量百分比的原料搅拌均匀，进行熔炼；
将熔炼后的产品进行铸轧；
将铸轧成品卷粗轧至2.0-3.0mm冷轧后进行均匀化退火，均匀化退火后再次冷轧，然后中轧至0.5-0.6mm进行第二次退火，轧制为成品厚度，再进行成品退火。
进一步的，步骤如下：
(1)熔炼：熔炼时原料充分搅拌均匀，熔炼温度为730～750℃，熔炼后通过精炼剂进行精炼，最后进行倒炉，倒炉温度为735～750℃；
(2)铸轧：铸轧生产前箱温度为693～697℃，铸轧铝卷成品厚度为6.2±0.3mm；
(3)冷轧和退火：将铸轧成品卷粗轧冷轧至2.0-3.0mm后进行560℃30～35h的均匀化退火，均匀化退火后冷轧至0.5-0.6mm厚度，然后进行380℃15～30h的第二次退火，轧制为成品厚度，接着进行220℃70～100h的成品退火。。
进一步的，步骤(1)中溶体氢含量≤0.10ml/100gAl。
进一步的，步骤(2)中铸轧速度为800～1000mm/min，铸轧区长度为50～65mm。
进一步的，二次退火后，轧制至0.24mm后进行切边，纵剪切边成1250mm宽，纵剪切边后进行精轧轧制；经0.24-0.12-0.06-双合-0.03依次轧至成品厚度。
进一步的，熔炼时采用精炼剂于730℃精炼20min，740℃精炼20min，然后在735～750℃倒入静置炉静置保温，静置炉温度为730-745℃。
进一步的，铸轧生产时，除气箱温度710～730℃，过滤箱温度为700～720℃，前箱温度为693～697℃。
进一步的，铸轧生产时，氩气压力为0.2Mpa，气流量为2.0m3/h，转子速度为550rpm，使用30目和40目过滤板过滤，铸嘴开口度为7.5mm。
进一步的，铸轧坯料粗轧轧制至2.5mm后，经2.5mm-1.2mm-0.6mm依次轧至0.6mm厚度。
有益效果：
在本发明技术方案得到电缆箔产品抗拉强度65-75Mpa，延伸率可达10％以上，各种性能指标稳定，经过生产验证，使用效果好。
本发明所述的制造方法相对于现有技术，增加了高温均匀化退火，其目的是消除铸轧时造成的组织缺陷和残余应力，使得组织更加均匀，该步骤还能细化晶粒，获得更好的机械性能；此外，通过调整中间退火厚度，目的是增大中间退火前加工率，退火前加工率越大，坯料内晶粒破碎更加均匀，为中间退火时形核及长大提供更好的基础，使退火后的组织更均匀。
本发明在2.5mm厚度进行了均匀化退火，消除了成分及组织的偏析，改善了合金组织均匀性，冷轧0.6mm厚度后第二次退火后消除了冷轧产生的压延应力，在后续的道次轧制过程中通过轧制使得合金晶粒得到更好的破碎细化作用，经过成品厚度的退火，达到刷水要求的前提下，延伸率得到明显提升。
具体实施方式
为了更好的表述本发明，现已具体实施方式为案例进行详细介绍，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本发明涉及一种高延伸电缆箔及其制造方法，首先控制其组成成分及质量百分比为：Si 0.13％，Fe 0.38％，Cu 0.03％，Mn 0.02％，Zn 0.015％，Ti 0.03％，余量为Al。
按照上述成分控制，进行进一步获得电缆箔成品基材，其具体制备步骤如下：
(1)熔炼：熔炼时时原料充分搅拌均匀，熔炼温度为745℃，熔炼时专用精炼剂730℃精炼20min，740℃精炼20min，成分调整符合本发明控制要求后进行倒炉，倒炉温度为750℃；
(2)铸轧：铸轧生产时，除气箱箱温度控制725℃，氩气压力控制0.2Mpa，气流量控制2.0m3/h，转子速度控制550rpm，过滤箱温度控制715℃，使用30目+40目过滤板过滤，前箱温度为695℃，铸轧区控制60mm，铸嘴开口度控制7.5mm，铸轧线速度控制900mm/min，铸轧铝卷成品规格为厚6.3mm，宽1300mm；
(3)冷轧：将铸轧坯料首先粗轧轧制至2.5mm进行560℃温度33h均匀化退火，均匀化退火后冷轧至0.6mm：2.5-1.2-0.6，0.6mm进行380℃温度18h第二次退火后，轧制至0.24mm后进行切边，纵剪切边成1250mm宽，纵剪切边后进行精轧轧制：0.24-0.12-0.06-双合-0.03成品厚度；其他依照常规轧制控制；
(4)退火：对轧制成品0.03mm厚度，1200mm宽度铝卷220℃退火89h；
对上述本发明高延伸电缆箔成品性能测试显示抗拉强度73mpa，，延伸率12％，表面刷水A级，铝箔性能稳定，试用完全满足产品要求，加工稳定，无开裂。
实施例2
本发明涉及一种高延伸电缆箔及其制造方法，首先控制其组成成分及质量百分比为：Si 0.125％，Fe 0.391％，Cu 0.02％，Mn 0.01％，Zn 0.013％，Ti 0.03％，余量为Al。
按照上述成分控制，进行进一步获得电缆箔成品，其具体制备步骤如下：
(1)熔炼：熔炼时时原料充分搅拌均匀，熔炼温度为745℃，熔炼时专用精炼剂730℃精炼20min，740℃精炼20min，成分调整符合本发明控制要求后进行倒炉，倒炉温度为750℃；
(2)铸轧：铸轧生产时，除气箱箱温度控制725℃，氩气压力控制0.2Mpa，气流量控制2.0m3/h，转子速度控制550rpm，过滤箱温度控制715℃，使用30目+40目过滤板过滤，前箱温度为695℃，铸轧区控制60mm，铸嘴开口度控制7.5mm，铸轧线速度控制900mm/min，铸轧铝卷成品规格为厚6.3mm，宽1300mm；
(3)冷轧：将铸轧坯料首先粗轧轧制至2.5mm进行560℃温度35h均匀化退火，均匀化退火后冷轧至0.6mm：2.5-1.2-0.6，0.6mm进行380℃温度20h第二次退火后，轧制至0.24mm后进行切边，纵剪切边成1250mm宽，纵剪切边后进行精轧轧制：0.24-0.12-0.06-双合-0.03成品厚度；其他依照常规轧制控制；
(4)退火：对轧制成品0.03mm厚度，1200mm宽度铝卷220℃退火95h；
对上述本发明高延伸电缆箔成品性能测试显示抗拉强度71mpa，，延伸率11.2％，表面刷水A级，铝箔性能稳定，试用完全满足产品要求，加工稳定，无开裂。
对比例
控制其组成成分及质量百分比为：Si 0.15％，Fe 0.39％，Cu 0.03％，Mn 0.02％，Zn 0.015％，Ti 0.03％，余量为Al。
按照上述成分控制，进行进一步获得电缆成品基材，其具体制备步骤如下：
(1)熔炼：熔炼时时原料充分搅拌均匀，熔炼温度为745℃，熔炼时专用精炼剂730℃精炼20min，740℃精炼20min，成分调整符合本发明控制要求后进行倒炉，倒炉温度为750℃；
(2)铸轧：铸轧生产时，除气箱箱温度控制725℃，氩气压力控制0.2Mpa，气流量控制2.0m3/h，转子速度控制550rpm，过滤箱温度控制715℃，使用30目+40目过滤板过滤，前箱温度为695℃，铸轧区控制60mm，铸嘴开口度控制7.5mm，铸轧线速度控制900mm/min，铸轧铝卷成品规格为厚6.3mm，宽1300mm；
(3)冷轧：将铸轧坯料粗轧轧制1.2mm，6.3-4.0-2.0-1.2，1.2mm进行中间退火，退火温度530℃30h,轧制0.24mm进行切边，纵剪切边成1250mm宽，纵剪切边后进行精轧轧制：0.24-0.12-0.06-双合-0.03mm成品厚度；其他依照常规轧制控制；
(4)退火：对轧制成品0.03mm厚度，1250mm宽度铝卷220℃退火89h；
对上述本发明高延伸电缆箔成品性能测试显示抗拉强度88mpa，延伸率4.5％，刷水A级。
对实施例及对比例进行性能测试如下表：
表一不同实施例性能测试结果
抗拉强度/Mpa 延伸率/％ 刷水要求
实施例1 73 12 A级
实施例2 71 11 A级
对比例 88 4.5 A级
由表一中可以看出，在本发明工艺流程下，按照实施案例1、2进行压延生产，同对比例相比，保证刷水要求的前提下，延伸率得到明显的提高。在压延过程中，本发明在2.5mm厚度进行了均匀化退火，消除了坯料铸轧时造成的组织缺陷，改善了合金组织均匀性，中间退火厚度由1.2mm调整为0.6mm，加大中间退火前加工率，使晶粒破碎更均匀，经0.6mm中间退火后组织更均匀，消除内部疏松组织，增加延伸率。经过成品厚度的退火，达到刷水要求的前提下，延伸率得到明显提升。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在本发明技术原理的前提下，还可以做出适当改进和优化，这些改进和优化也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种高延伸电缆铝箔制造方法，其特征在于，所述铝箔组成成分及质量百分比为：Si0.1～0.2%，Fe 0.3～0.45%，Cu≤0.05%，Mn≤0.01%，Zn≤0.03%，Ti≤0.04%，余量为Al；所述方法步骤如下：
（1）熔炼：熔炼时时原料充分搅拌均匀，熔炼温度为730～750℃，熔炼时专用精炼剂730℃精炼20min，740℃精炼20min，成分调整后进行倒炉，在735～750℃倒入静置炉静置保温，静置炉温度为730-745℃；
（2）铸轧：铸轧生产时，除气箱箱温度控制710～730℃，氩气压力控制0.2Mpa，气流量控制2.0m3/h，转子速度控制550rpm，过滤箱温度控制700～720℃，使用30目和40目过滤板过滤，前箱温度为693～697℃，铸轧区控制50～65mm，铸嘴开口度控制7.5mm，铸轧线速度控制800～1000mm/min，铸轧铝卷成品规格为厚6.2±0.3mm，宽1300mm；
（3）冷轧：将铸轧坯料首先粗轧轧制至2.5mm进行560℃温度30~35h均匀化退火，均匀化退火后经2.5mm-1.2mm-0.6mm依次冷轧至0.6mm厚度；然后进行380℃温度15~30h第二次退火后，轧制至0.24mm后进行切边，纵剪切边成1250mm宽，纵剪切边后进行精轧轧制：0.24-0.12-0.06-双合-0.03成品厚度；
（4）退火：对轧制成品0.03mm厚度，1200mm宽度铝卷220℃退火70~100h；
所述铝箔抗拉强度65-75Mpa，延伸率10%以上。
2.根据权利要求1所述的高延伸电缆铝箔制造方法，其特征在于，步骤（1）中溶体氢含量≤0.10ml/100gAl。
3.一种高延伸电缆铝箔制造方法，其特征在于，由权利要求1~2任一项所述方法制备而成。
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