專利名稱：一種電工用鋁及鋁合金母線的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電工用鋁及鋁合金母線的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
母線是 指在變電所中各級(jí)電壓配電裝置的連接，以及變壓器等電氣設(shè)備和相應(yīng)配電裝置的連接，大都采用矩形或圓形截面的裸導(dǎo)線或絞線。母線的作用是匯集、分配和傳送電能。母線主要包括銅及銅合金母線、鋁及鋁合金母線兩類。隨著我國電力及相關(guān)行業(yè)迅猛發(fā)展，銅的需求也不斷增長，由于我國銅資源緊缺，加之銅價(jià)較高，國內(nèi)外對(duì)鋁及鋁合金母線需求逐漸增長。與銅及銅合金母線相比，鋁及鋁合金母線具有更高的安全性和可靠性、安裝更加簡便、應(yīng)用范圍廣、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。鋁及鋁合金母線的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是熔煉鑄造——加熱——擠壓——軋制——矯直，該工藝主要存在工藝流程長、能耗高、成材率低、生廣成本聞等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電工用鋁及鋁合金母線的生產(chǎn)工藝，其工藝流程短、高效節(jié)能、導(dǎo)電率高、成材率高、生產(chǎn)成本低。本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下，一種電工用鋁及鋁合金母線的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
(1)上引連鑄鋁及鋁合金桿:以優(yōu)質(zhì)鋁錠為原料，在670°C 750°C下熔化保溫，并經(jīng)在線除氣裝置，對(duì)鋁及鋁合金熔體進(jìn)行攪拌、除氣，用牽引機(jī)組離合式真空上引鋁及鋁合金桿；
(2)連續(xù)擠壓鋁及鋁合金母線:以鋁及鋁合金桿為原料，采用連續(xù)擠壓機(jī)組生產(chǎn)鋁及鋁合金母線，連續(xù)擠壓機(jī)轉(zhuǎn)速為10 20r/min,母線寬度最大可達(dá)到400mm,母線擠出速度:8 50m/min，母線擠出后經(jīng)真空防氧化管及水槽冷卻、吹干后卷取；
(3)拉伸:采用全自動(dòng)液壓拉拔機(jī)，將鋁及鋁合金母線進(jìn)行拉伸、精整。本發(fā)明的進(jìn)一步的設(shè)置如下:
所述的在線除氣、攪拌，通過在線除氣攪拌裝置，向鋁及鋁合金熔體內(nèi)充入99.996%的氬氣或氮?dú)?，通過受控的旋轉(zhuǎn)石墨軸和轉(zhuǎn)子，將計(jì)量的氬氣或氮?dú)鈮喝脘X及鋁合金熔體中并打散成微小氣泡，使其均勻的分散在鋁及鋁合金熔體中，氣源出口壓力0.2 0.5MPa，流量I 1.25Nm3/h，然后用牽引機(jī)組離合式真空上引鋁及鋁合金桿，引桿速度700 1200mm/min,引桿直徑為Φ12 Φ40mm。所述的優(yōu)質(zhì)鋁錠其鋁含量不小于99.65%，F(xiàn)e/Si比為1.3^1.4，F(xiàn)e含量為
0.09% 0.14%, Si 含量為 0.12 0.20%，稀土含量為 0.08% 0.15%。所述的連續(xù)擠壓鋁及鋁合金母線包括合理設(shè)計(jì)模具和墊片的形狀和尺寸，墊片安裝在模具的上部，墊片為凹字形。
所述的拉伸系數(shù)X為1.05^1.2。本發(fā)明采用上述方案具有如下有益效果:1.高效、節(jié)能、成材率高、生產(chǎn)效率高。利用上引連鑄技術(shù)與連續(xù)擠壓技術(shù)的完美結(jié)合，生產(chǎn)鋁及鋁合金母線，與傳統(tǒng)工藝相比，生產(chǎn)流程縮短，減少了鑄錠加熱的工序，節(jié)省了大量的能源消耗。同時(shí)采用連續(xù)擠壓技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)母線生產(chǎn)的連續(xù)化，減少了傳統(tǒng)擠壓工藝生產(chǎn)中存在切頭去尾的材料浪費(fèi)，成材率和生產(chǎn)效率高。2.采用獨(dú)特的模具和墊片設(shè)計(jì)，大幅度提高母線產(chǎn)品的寬度和質(zhì)量。本發(fā)明通過合理設(shè)計(jì)模具墊片的形狀及厚度，提高流動(dòng)的均勻性，解決了大擴(kuò)展比和大寬厚比擠出工藝難題，可以生產(chǎn)寬度為400mm的母線。3.導(dǎo)電率高、力學(xué)性能優(yōu)異。通過合理優(yōu)化母線的化學(xué)成分，控制Fe/Si比值，并添加稀土元素，降低雜質(zhì)元素對(duì)導(dǎo)電率的影響，其導(dǎo)電率不小于62%IACS。同時(shí)鑄態(tài)的鋁及鋁合金桿經(jīng)過連續(xù)擠壓，其轉(zhuǎn)變?yōu)樵俳Y(jié)晶組織，母線的內(nèi)部組織致密，力學(xué)性能優(yōu)異，其中R態(tài)母線伸長率大于25%,抗拉強(qiáng)度大于75MPa,其中Y態(tài)母線伸長率大于4%,抗拉強(qiáng)度大于120MPa。


:
圖1為本發(fā)明一種電工用鋁及鋁合金母線的生產(chǎn)工藝流程 圖2為本發(fā)明擠壓工作體結(jié)構(gòu) 圖3為本發(fā)明模具和墊片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào):10、擠壓工作體面板；11、堵頭、12、成型室；13、塾片；14、凹子形塾片；15、模具；16、蓋板。
具體實(shí)施方式
:
本發(fā)明采用工藝方案流程如下:上引連鑄鋁及鋁合金桿一連續(xù)擠壓鋁及鋁合金母線一一拉伸1.上引連鑄鋁及鋁合金桿
以優(yōu)質(zhì)鋁錠為原料，在710°C 730°C下熔化保溫，并經(jīng)在線除氣裝置，對(duì)鋁及鋁合金熔體進(jìn)行攪拌、除氣，用牽引機(jī)組離合式真空上引鋁及鋁合金桿；
所述的在線除氣、攪拌，通過在線除氣攪拌裝置，向鋁及鋁合金熔體內(nèi)充入99.996%的氬氣或氮?dú)猓ㄟ^受控的旋轉(zhuǎn)石墨軸和轉(zhuǎn)子，將計(jì)量的氬氣或氮?dú)鈮喝脘X及鋁合金熔體中并打散成微小氣泡，使其均勻的分散在鋁及鋁合金熔體中，氣源出口壓力0.2 0.5MPa，流量I 1.25Nm3/h，然后用牽引機(jī)組離合式真空上引無氧銅桿，引桿速度700 1200mm/min，引桿直徑為少30111111。所述的優(yōu)質(zhì)鋁錠其鋁含量不小于99.65%，F(xiàn)e/Si比為1.3 1.4，F(xiàn)e含量為
0.09% 0.14%, Si 含量為 0.12 0.20%，稀土含量為 0.08% 0.15%。2.連續(xù)擠壓鋁及鋁合金母線:以中30_鋁及鋁合金桿為原料，采用連續(xù)擠壓機(jī)組生產(chǎn)鋁及鋁合金母線，連續(xù)擠壓機(jī)轉(zhuǎn)速為10 20r/min，母線規(guī)格到19.2 X 202mm，母線擠出速度:8 50m/min，母線擠出后經(jīng)真空防氧化管及水槽冷卻、吹干后卷??；
所述的連續(xù)擠壓鋁及鋁合金母線包括合理設(shè)計(jì)模具和墊片的形狀和尺寸，墊片安裝在模具的上部，墊片為凹字形。
本發(fā)明為了提高流動(dòng)的均勻性和模具的使用壽命，提高鋁及鋁合金母線的成型性能，改進(jìn)了成型室12、凹字形墊片14的結(jié)構(gòu)，如圖2、圖3所示，本發(fā)明獨(dú)特的模具和成型室設(shè)計(jì)，包括擠壓工作體由擠壓工作體面板10、堵頭11、成型室12、墊片13、凹字形墊片14、模具15和蓋板16組成；墊片13、凹字形墊片14、模具15按照自上而下的順序裝配，凹字形墊片14設(shè)計(jì)為為凹字形。本發(fā)明將墊片13、凹字形墊片14安裝在模具15的上部，增加了擠壓通道，合理設(shè)計(jì)凹字形墊片14的形狀，有效減小擠壓成型時(shí)邊部與中部流動(dòng)速度的差異，通過上述改進(jìn)，本發(fā)明生產(chǎn)鋁及鋁合金母線的寬度可達(dá)到400mm。3.拉伸采用全自動(dòng)液壓拉拔機(jī)，將鋁及鋁合金母線進(jìn)行拉伸、精整。所述的拉伸系數(shù)入為1.077。
權(quán)利要求
1.一種電工用鋁及鋁合金母線的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟: (1)上引連鑄鋁及鋁合金桿:以優(yōu)質(zhì)鋁錠為原料，采用上引連鑄機(jī)組，并經(jīng)在線除氣裝置，對(duì)鋁及鋁合金熔體進(jìn)行攪拌、除氣，用牽引機(jī)組離合式真空上引連鑄鋁及鋁合金桿； (2)連續(xù)擠壓鋁及鋁合金母線:以鋁及鋁合金桿為原料，采用連續(xù)擠壓機(jī)組生產(chǎn)鋁及鋁合金母線； (3)拉伸:采用全自動(dòng)液壓拉拔機(jī)，將鋁及鋁合金母線進(jìn)行拉伸、精整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電工用鋁及鋁合金母線的生產(chǎn)工藝，其特征在于:以優(yōu)質(zhì)鋁錠為原料，在670°C 750°C下熔化保溫、上引連鑄鋁及鋁合金桿；優(yōu)質(zhì)鋁錠其鋁含量不小于99.65%, Fe/Si比為1.3 1.4，F(xiàn)e含量為0.09% 0.14%, Si含量為0.12 0.20%，稀土含量為 0.08% 0.15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電工用鋁及鋁合金母線的生產(chǎn)工藝，其特征在于:以鋁及鋁合金桿為原料，采用連續(xù)擠壓機(jī)組生產(chǎn)鋁及鋁合金母線，連續(xù)擠壓機(jī)轉(zhuǎn)速為10 20r/min,母線寬度最大可達(dá)到400mm,母線擠出速度:8 50m/min,母線擠出后經(jīng)真空防氧化管及水槽冷卻、吹干后卷取； 所述的連續(xù)擠壓鋁及鋁合金母線，合理設(shè)計(jì)模具和墊片的形狀和尺寸，墊片安裝在模具的上部，墊片為凹字形，提高金屬流動(dòng)的均勻性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電工用鋁及鋁合金母線的生產(chǎn)工藝，其特征在于:采用全自動(dòng)液壓拉拔機(jī) ，將鋁及鋁合金母線進(jìn)行拉伸、精整，拉伸系數(shù)\為1.05 1.2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電工用鋁及鋁合金母線的生產(chǎn)工藝。屬于有色金屬加工技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟(1)上引連鑄鋁及鋁合金桿以優(yōu)質(zhì)鋁錠為原料，在670℃～750℃下熔化保溫，并經(jīng)在線除氣裝置，對(duì)鋁及鋁合金熔體進(jìn)行攪拌、除氣，用牽引機(jī)組離合式真空上引鋁及鋁合金桿；(2)連續(xù)擠壓鋁及鋁合金母線以鋁及鋁合金桿為原料，采用連續(xù)擠壓機(jī)組生產(chǎn)鋁及鋁合金母線，合理設(shè)計(jì)模具和墊片的形狀和尺寸，墊片安裝在模具的上部，墊片為凹字形。母線擠出后經(jīng)真空防氧化管及水槽冷卻、吹干后卷?。?3)拉伸采用全自動(dòng)液壓拉拔機(jī)，將鋁及鋁合金母線進(jìn)行拉伸、精整。本發(fā)明公開的技術(shù)具有高效、節(jié)能、成材率高、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品導(dǎo)電率高、力學(xué)性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22C21/00GK103071696SQ201310061628
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者徐高磊 申請(qǐng)人:徐高磊