技术领域
[0001] 本
发明具体涉及一种
铝合金母线的制备方法,属于铝合金母线加工技术领域。
背景技术
[0002] 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
[0003] 本发明要解决的技术问题克服现有的
缺陷,提供一种铝合金母线的制备方法,流程短,长度不受限制,可连续性生产;节约
能源,成品率高,成本降低;材料的密实度高,产品
质量优,晶粒细小均匀致密,表面光洁
精度高;模具更换方便快捷,安装维修方便;由于设备结构紧凑,占地面积小,所以设备投资小,整个流程的实现均由电脑化智能控制;易于在线
热处理,环境污染小,可以有效解决背景技术中的问题。
[0004] 为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:本发明提供一种铝合金母线的制备方法,包括以下步骤:
步骤1):以优质铝锭为原料,将铝锭在500kg容量的燃气熔炼炉内
熔化,合金经过熔化及精炼、保温及在线过滤之后,通过
光谱直读法对溶体进行取样并做化学成分的分析;
步骤2):通过
水平
连铸设备生产出直径为Ф15mm 的圆杆坯,控制其铸造
温度在690~
710℃范围内,水平连铸过程中的牵引速度为 800mm/min;
步骤3):对杆坯进行清洗、漂洗以及干燥,再通过连续挤压设备挤压成直径为Ф9.5mm的杆材,控制其挤压温度在 420~450℃范围内,挤压轮半径为300mm,转速为18rpm,挤压出口速率为0.70m/s;当杆材温度被冷却到 40~60℃后,通过恒
张力收绕装置进行收卷;
步骤4):在室温下对连续挤压杆材进行
拉丝,获得直径为Ф3.40mm 的铝合金母线。
[0005] 作为本发明的一种优选技术方案,所述水平连铸设备为带10 或16头结晶器的设备。
[0006] 作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤3)中的杆坯的清洗方式为在线
超声波处理,杆坯尺寸≤Φ10mm,采用变频直流
电机驱动,驱动功率为132kw,最大运转
扭矩和最大启动扭矩分别为 40000N•m和60000N•m。
[0007] 作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤3)中的挤压轮挤压间隙为0.8~1.2mm,额定工作油压为50MPa。
[0008] 作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤1)中的优质铝锭其铝含量不小于99.65%,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%。
[0009] 本发明所达到的有益效果是:流程短,长度不受限制,可连续性生产;节约能源,成品率高,成本降低;材料的密实度高,产品质量优,晶粒细小均匀致密,表面光洁精度高;模具更换方便快捷,安装维修方便;由于设备结构紧凑,占地面积小,所以设备投资小,整个流程的实现均由电脑化智能控制;易于在线热处理,环境污染小。
具体实施方式
[0010] 以下对本发明的优选
实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
[0011] 实施例1:本发明一种铝合金母线的制备方法,包括以下步骤:
步骤1):以优质铝锭为原料,将铝锭在500kg容量的燃气熔炼炉内熔化,合金经过熔化及精炼、保温及在线过滤之后,通过光谱直读法对溶体进行取样并做化学成分的分析;
步骤2):通过水平连铸设备生产出直径为Ф15mm 的圆杆坯,控制其铸造温度在690℃范围内,水平连铸过程中的牵引速度为 800mm/min;
步骤3):对杆坯进行清洗、漂洗以及干燥,再通过连续挤压设备挤压成直径为Ф9.5mm的杆材,控制其挤压温度在 420℃范围内,挤压轮半径为300mm,转速为18rpm,挤压出口速率为0.70m/s;当杆材温度被冷却到 40℃后,通过恒张力收绕装置进行收卷;
步骤4):在室温下对连续挤压杆材进行拉丝,获得直径为Ф3.40mm 的铝合金母线。
[0012] 进一步的,所述水平连铸设备为带16头结晶器的设备。
[0013] 进一步的,所述步骤3)中的杆坯的清洗方式为在线
超声波处理,杆坯尺寸Φ7mm,采用变频直流电机驱动,驱动功率为132kw,最大运转扭矩和最大启动扭矩分别为 40000N•m和60000N•m。
[0014] 进一步的,所述步骤3)中的挤压轮挤压间隙为0.8mm,额定工作油压为50MPa。
[0015] 进一步的,所述步骤1)中的优质铝锭其铝含量不小于99.65%,Fe含量为0.09%,Si含量为0.12%,稀土含量为0.08%。
[0016] 实施例2:本发明一种铝合金母线的制备方法,包括以下步骤:
步骤1):以优质铝锭为原料,将铝锭在500kg容量的燃气熔炼炉内熔化,合金经过熔化及精炼、保温及在线过滤之后,通过光谱直读法对溶体进行取样并做化学成分的分析;
步骤2):通过水平连铸设备生产出直径为Ф15mm 的圆杆坯,控制其铸造温度在700℃范围内,水平连铸过程中的牵引速度为 800mm/min;
步骤3):对杆坯进行清洗、漂洗以及干燥,再通过连续挤压设备挤压成直径为Ф9.5mm的杆材,控制其挤压温度在4300℃范围内,挤压轮半径为300mm,转速为18rpm,挤压出口速率为0.70m/s;当杆材温度被冷却到 50℃后,通过恒张力收绕装置进行收卷;
步骤4):在室温下对连续挤压杆材进行拉丝,获得直径为Ф3.40mm 的铝合金母线。
[0017] 进一步的,所述水平连铸设备为带10 头结晶器的设备。
[0018] 进一步的,所述步骤3)中的杆坯的清洗方式为在线超声波处理,杆坯尺寸Φ8mm,采用变频直流电机驱动,驱动功率为132kw,最大运转扭矩和最大启动扭矩分别为 40000N•m和60000N•m。
[0019] 进一步的,所述步骤3)中的挤压轮挤压间隙为1mm,额定工作油压为50MPa。
[0020] 进一步的,所述步骤1)中的优质铝锭其铝含量不小于99.65%,Fe含量为0.1%,Si含量为0.2%,稀土含量为0.1%。
[0021] 实施例3:本发明一种铝合金母线的制备方法,包括以下步骤:
步骤1):以优质铝锭为原料,将铝锭在500kg容量的燃气熔炼炉内熔化,合金经过熔化及精炼、保温及在线过滤之后,通过光谱直读法对溶体进行取样并做化学成分的分析;
步骤2):通过水平连铸设备生产出直径为Ф15mm 的圆杆坯,控制其铸造温度在710℃范围内,水平连铸过程中的牵引速度为 800mm/min;
步骤3):对杆坯进行清洗、漂洗以及干燥,再通过连续挤压设备挤压成直径为Ф9.5mm的杆材,控制其挤压温度在450℃范围内,挤压轮半径为300mm,转速为18rpm,挤压出口速率为0.70m/s;当杆材温度被冷却到 60℃后,通过恒张力收绕装置进行收卷;
步骤4):在室温下对连续挤压杆材进行拉丝,获得直径为Ф3.40mm 的铝合金母线。
[0022] 进一步的,所述水平连铸设备为带10 头结晶器的设备。
[0023] 进一步的,所述步骤3)中的杆坯的清洗方式为在线超声波处理,杆坯尺寸Φ10mm,采用变频直流电机驱动,驱动功率为132kw,最大运转扭矩和最大启动扭矩分别为40000N•m和60000N•m。
[0024] 进一步的,所述步骤3)中的挤压轮挤压间隙为1.2mm,额定工作油压为50MPa。
[0025] 进一步的,所述步骤1)中的优质铝锭其铝含量不小于99.65%,Fe含量为0.14%,Si含量为0.20%,稀土含量为0.15% 。
[0026] 需要说明的是,本发明为一种铝合金母线的制备方法,流程短,长度不受限制,可连续性生产;节约能源,成品率高,成本降低;材料的密实度高,产品质量优,晶粒细小均匀致密,表面光洁精度高;模具更换方便快捷,安装维修方便;由于设备结构紧凑,占地面积小,所以设备投资小,整个流程的实现均由电脑化智能控制;易于在线热处理,环境污染小。
[0027] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。