CN111360067B - 一种屏蔽电缆用铝材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种屏蔽电缆用铝材的制备方法，采用1系铝合金进行熔炼，铸轧成厚度为4.0~6.0mm的铸轧坯料；对所述铸轧坯料进行粗轧和中轧，冷却后进行纵剪切边，得到铝卷半成品；将所述铝卷半成品进行精轧，然后按照要求分切成不同宽度的卷材；将分切后的卷材放置在退火料架上进行退火处理，获得铝卷成品；对所述铝卷成品进行产品检查和包装，即可获得屏蔽电缆用铝材。本发明只需一次退火工序，操作简单，生产成本低，所制得的铝材机械性能好，成品率高。
Description
技术领域
本发明属于铝材生产技术领域，具体涉及一种屏蔽电缆用铝材的制备方法。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中大量应用。
随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展， 对于一些需要屏蔽外界信号的屏蔽型电缆，比如通讯电缆，一般会在成缆时再包覆一层铝材，以达到屏蔽外界信号干扰的作用。高档电缆用铝材因需要包覆在电线外侧，所以对电缆用铝材的抗拉强度、延伸率以及成品表面润湿性等技术指标皆有较高要求。为了满足高档高性能电缆用铝材的各项指标，目前生产的1系铝合金电缆用铝材一般采用6.2~10.0mm厚度的热轧和铸轧法板坯生产，需要中间厚度进行一次均匀化退火，成品再次进行退火，以保证最终产品的延伸率能满足使用需求。但是这种工艺容易造成最终成品抗拉强度偏低，不能满足产品使用过程的强度要求，而且采用多次退火生产成本高，同时生产能耗高、周期长、效率低，不符合高质量绿色、低能耗发展方向。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种屏蔽电缆用铝材的制备方法，只需一次退火工序，操作简单，生产成本低，所制得的铝材机械性能好，成品率高。
本发明提供了如下的技术方案：
一种屏蔽电缆用铝材的制备方法，包括以下步骤：
采用1系铝合金进行熔炼，铸轧成厚度为4.0~6.0mm的铸轧坯料；
对所述铸轧坯料进行粗轧和中轧，冷却后进行纵剪切边，得到铝卷半成品；
将所述铝卷半成品进行精轧，然后按照要求分切成不同宽度的卷材；
将分切后的卷材放置在退火料架上进行退火处理，获得铝卷成品；
对所述铝卷成品进行产品检查和包装，即可获得屏蔽电缆用铝材。
优选的，所述1系铝合金包括1050、1060、1070合金中的一种，便于铸轧坯料的减薄。
优选的，所述铸轧坯料经过粗轧和中轧共4~7个道次轧制后厚度为0.4~0.7mm。
优选的，所述铸轧坯料在中轧后，经5~14h冷却至60℃以下。
优选的，所述铝卷半成品精轧2~4个道次后厚度为0.15~0.4mm。
优选的，所述铝卷半成品进行精轧时，打开轧机加强风嘴，调整风嘴方向，对成品表面进行吹扫，将产品表面残留轧制油吹扫干净，减少产品缺陷，提高良品率。
优选的，卷材在退火前通过吹洗风机进行低温除油吹洗，具体方法包括：0.83 ~1.8℃/min升温到200~220℃，保温480~720min。
优选的，除油吹洗时吹洗风机开启量为100%，退火时吹洗风机开启量为25~50%。
优选的，卷材进行退火处理的具体方法包括：先以0.48 ~3.0℃/min的速度升温到350~420℃，保温1200~1800min；然后以0.55 ~2.1℃/min的速度降温到250~380℃，保温120~600min；再随炉冷却至200℃以下，最后出炉冷却。
优选的，对铝卷成品的产品检查包括尺寸、表面和端面检查。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用1系铝合金进行熔炼，相比于现有技术，铸轧坯料厚度减薄至4.0~6.0mm，结合退火工艺的调整，可以省掉传统的均匀化退火工序，只进行一次退火工序，操作简单，降低了生产成本；同时可保证产品的机械性能，成品率高，抗拉强度达75～100MPa，延伸率≥20%，屈强比≥30%，剥离强度≥7N/cm，刷水A级，铝材借自重自然展开所需的脱落长度值小于1.5m。
具体实施方式
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
一种屏蔽电缆用铝材的制备方法，包括以下步骤：
S1、熔炼与铸轧：采用1050铝合金（各成分的质量百分比为：Si：0.063%、Fe：0.33%、Cu：0.004%、Mn：0.003%、Mg：0.001%、Zn：0.023%、Ti：0.025%、Al：99.55%）进行熔炼，铸轧成厚度为4.7-5.0mm的铸轧坯料，熔炼和铸轧过程必须要做到除渣、除气干净，保证成分均匀，具体的，熔炼温度小于780℃，导炉温度为750±10℃，且熔炼过程中利用电磁搅拌对熔体进行充分的搅拌，确保成分均匀，而铸轧过程中，采用旋转吹气法进行在线除气，采用30 PPi+50PPi两级板式过滤方式对熔体进行过滤，保证熔体中氢含量≤0.15ml/100g·Al，立板及生产时采用铸轧区40-65mm长度和700-1300mm/min轧制速度，以减少熔体在凝固时过饱和固溶体的析出，并能获得晶粒均匀细小的冶金组织；
S2、粗轧、中轧与切边：对所述铸轧坯料进行粗轧和中轧，共4个道次轧制成厚度为0.7mm，然后经6.5h冷却至58℃，进行纵剪切边，得到铝卷半成品；
S3、精轧与分切：将所述铝卷半成品进行精轧，经过0.7-0.45-0.3-0.195mm共4个道次轧制成厚度为0.195mm，精轧时打开轧机加强风嘴，调整风嘴方向，对成品表面进行吹扫，将产品表面残留轧制油吹扫干净，然后按照要求分切成不同宽度的卷材；
S4、退火：将分切后的卷材放置在退火料架上进行退火处理，获得铝卷成品，具体先以0.6℃/min的速度升温到350℃，保温1800min，然后以0.58℃/min的速度降温到320℃，保温480min，再随炉冷却至190℃以下，最后出炉冷却；为保证铝材表面除油干净，卷材在退火前通过吹洗风机进行低温除油吹洗，具体以0.83℃/min速度升温到200℃，保温480min；除油吹洗时吹洗风机开启量为100%，退火时吹洗风机开启量为25%；
S5、检查与包装：对所述铝卷成品进行尺寸、表面和端面检查检查，然后包装，即可获得屏蔽电缆用铝材。
S6、性能检测：对制得的铝材进行性能测试，抗拉强度为95MPa，延伸率23%，屈服强度45MPa，屈强比47%，剥离强度9N/cm，刷水A级；铝材借自重自然展开所需的脱落长度值应小于0.58m；分切后端面错层0.45mm，边部荷叶边宽5mm、峰值1mm；表面清洁度达因值68dyn。
实施例2
一种屏蔽电缆用铝材的制备方法，包括以下步骤：
S1、熔炼与铸轧：采用1060铝合金（各成分的质量百分比为：Si：0.067%、Fe：0.226%、Cu：0.005%、Mn：0.024%、Mg：0.005%、Zn：0.005%、Ti：0.028%、Al：99.63%）进行熔炼，铸轧成厚度为5.4~5.6mm的铸轧坯料，熔炼和铸轧过程必须要做到除渣、除气干净，保证成分均匀，具体的，熔炼温度小于780℃，导炉温度为750±10℃，且熔炼过程中利用电磁搅拌对熔体进行充分的搅拌，确保成分均匀，而铸轧过程中，采用旋转吹气法进行在线除气，采用50 PPi单级板式过滤方式对熔体进行过滤，保证熔体中氢含量≤0.15ml/100g·Al，立板及生产时采用铸轧区40-65mm长度和700-1400mm/min轧制速度，以减少熔体在凝固时过饱和固溶体的析出，并能获得晶粒均匀细小的冶金组织；
S2、粗轧、中轧与切边：对所述铸轧坯料进行粗轧和中轧，共5个道次轧制成厚度为0.55mm，然后经9h冷却至51℃，进行纵剪切边，得到铝卷半成品；
S3、精轧与分切：将所述铝卷半成品进行精轧，经过0.55-0.37-0.25mm共3个道次轧制成厚度为0.25mm，精轧时打开轧机加强风嘴，调整风嘴方向，对成品表面进行吹扫，将产品表面残留轧制油吹扫干净，然后按照要求分切成不同宽度的卷材；
S4、退火：将分切后的卷材放置在退火料架上进行退火处理，获得铝卷成品，具体先以1.56℃/min的速度升温到380℃，保温1550min，然后以1.2℃/min的速度降温到310℃，保温270min，再随炉冷却至185℃以下，最后出炉冷却；为保证铝材表面除油干净，卷材在退火前通过吹洗风机进行低温除油吹洗，具体以1.17℃/min速度升温到210℃，保温600min；除油吹洗时吹洗风机开启量为100%，退火时吹洗风机开启量为25%；
S5、检查与包装：对所述铝卷成品进行尺寸、表面和端面检查检查，然后包装，即可获得屏蔽电缆用铝材。
S6、性能检测：对制得的铝材进行性能测试，抗拉强度为89MPa，延伸率25%，屈服强度39MPa，屈强比43%，剥离强度8.5N/cm，刷水A级；铝材借自重自然展开所需的脱落长度值应小于0.55m；分切后端面错层0.5mm，边部荷叶边宽3mm、峰值1mm；表面清洁度达因值70dyn。
实施例3
一种屏蔽电缆用铝材的制备方法，包括以下步骤：
S1、熔炼与铸轧：采用1070铝合金（各成分的质量百分比为：Si：0.034%、Fe：0.149%、Cu：0.03%、Mn：0.005%、Mg：0.005%、Zn：0.0078%、Ti：0.031%、Al：99.71%）进行熔炼，铸轧成厚度为5.8~6.0mm的铸轧坯料，熔炼和铸轧过程必须要做到除渣、除气干净，保证成分均匀，具体的，熔炼温度小于780℃，导炉温度为750±10℃，且熔炼过程中利用电磁搅拌对熔体进行充分的搅拌，确保成分均匀，而铸轧过程中，采用旋转吹气法进行在线除气，采用40 PPi+50 PPi两级板式过滤方式对熔体进行过滤，保证熔体中氢含量≤0.15ml/100g·Al，立板及生产时采用铸轧区40-65mm长度和700-1400mm/min轧制速度，以减少熔体在凝固时过饱和固溶体的析出，并能获得晶粒均匀细小的冶金组织；
S2、粗轧、中轧与切边：对所述铸轧坯料进行粗轧和中轧，共5个道次轧制成厚度为0.45mm，然后经11h冷却至42℃，进行纵剪切边，得到铝卷半成品；
S3、精轧与分切：将所述铝卷半成品进行精轧，经过0.45-0.28-0.185mm共3个道次轧制成厚度为0.185mm，精轧时打开轧机加强风嘴，调整风嘴方向，对成品表面进行吹扫，将产品表面残留轧制油吹扫干净，然后按照要求分切成不同宽度的卷材；
S4、退火：将分切后的卷材放置在退火料架上进行退火处理，获得铝卷成品，具体先以2.85℃/min的速度升温到420℃，保温1250min，然后以1.6℃/min的速度降温到280℃，保温185min，再随炉冷却至195℃以下，最后出炉冷却；为保证铝材表面除油干净，卷材在退火前通过吹洗风机进行低温除油吹洗，具体以1.65℃/min速度升温到220℃，保温710min；除油吹洗时吹洗风机开启量为100%，退火时吹洗风机开启量为25%；
S5、检查与包装：对所述铝卷成品进行尺寸、表面和端面检查检查，然后包装，即可获得屏蔽电缆用铝材。
S6、性能检测：对制得的铝材进行性能测试，抗拉强度为85MPa，延伸率27%，屈服强度32MPa，屈强比37%，剥离强度9.5N/cm，刷水A级；铝材借自重自然展开所需的脱落长度值应小于0.6m；分切后端面错层0.6mm，边部荷叶边宽1mm、峰值1mm；表面清洁度达因值72dyn。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种屏蔽电缆用铝材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用1系铝合金进行熔炼，铸轧成厚度为4.0~6.0mm的铸轧坯料，所述1系铝合金为1050；
对所述铸轧坯料进行粗轧和中轧，冷却后进行纵剪切边，得到铝卷半成品；
将所述铝卷半成品进行精轧，然后按照要求分切成不同宽度的卷材；
将分切后的卷材放置在退火料架上进行退火处理，获得铝卷成品；
对所述铝卷成品进行产品检查和包装，即可获得屏蔽电缆用铝材；
卷材进行退火处理的具体方法包括：先以0.48~3.0℃/min的速度升温到350℃，保温1200~1800min；然后以0.55~2.1℃/min的速度降温到320℃，保温120~600min；再随炉冷却至200℃以下，最后出炉冷却。
2.根据权利要求1所述的屏蔽电缆用铝材的制备方法，其特征在于，所述铸轧坯料经过粗轧和中轧共4~7个道次轧制后厚度为0.4~0.7mm。
3.根据权利要求1所述的屏蔽电缆用铝材的制备方法，其特征在于，所述铸轧坯料在中轧后，经5~14h冷却至60℃以下。
4.根据权利要求1所述的屏蔽电缆用铝材的制备方法，其特征在于，所述铝卷半成品精轧2~4个道次后厚度为0.15~0.4mm。
5.根据权利要求1所述的屏蔽电缆用铝材的制备方法，其特征在于，所述铝卷半成品进行精轧时，打开轧机加强风嘴，调整风嘴方向，对成品表面进行吹扫，将产品表面残留轧制油吹扫干净。
6.根据权利要求1所述的屏蔽电缆用铝材的制备方法，其特征在于，卷材在退火前通过吹洗风机进行低温除油吹洗，具体方法包括：0.83~1.8℃/min升温到200~220℃，保温480~720min。
7.根据权利要求6所述的屏蔽电缆用铝材的制备方法，其特征在于，除油吹洗时吹洗风机开启量为100%，退火时吹洗风机开启量为25~50%。
8.根据权利要求1所述的屏蔽电缆用铝材的制备方法，其特征在于，对铝卷成品的产品检查包括尺寸、表面和端面检查。
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