專利名稱：一種鋁桿及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁導(dǎo)線生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種可以拉出高抗拉強(qiáng)度、高導(dǎo)電率的鋁導(dǎo)線的鋁桿及制備該種鋁桿的方法。
背景技術(shù)：
隨著輸電線路采用的大截面架空導(dǎo)線越來(lái)越普遍，對(duì)導(dǎo)線及組成導(dǎo)線的鋁線的技術(shù)要求也越來(lái)越高，導(dǎo)電率提高8%。，抗拉強(qiáng)度提高10%。一般說(shuō)來(lái)，鋁線的導(dǎo)電率與抗拉強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系，所以既要提高鋁線的導(dǎo)電率、又要提高鋁線的抗拉強(qiáng)度有較大的技術(shù)難度。鋁線的導(dǎo)電率和抗拉強(qiáng)度與鋁中的雜質(zhì)含量有關(guān)，鋁中的主要雜質(zhì)為硅和鐵，它們的存在，會(huì)使鋁桿的抗拉強(qiáng)度有所提高，但伸長(zhǎng)率降低，電阻率明顯增大。鐵和鋁可形成FeAl3相，硅在鋁基中則多以游離的基態(tài)存在，鐵硅比即w (Fe)/V(Si)值越小，電阻率越小。 但當(dāng)w(Fe)/w(Si)〈l時(shí),招、鐵、娃會(huì)生成硬脆的&相(Al12Fe3Si2)為主的形態(tài),使招桿的伸長(zhǎng)率和抗拉強(qiáng)度降低；只有當(dāng)w (Fe)/V(Si) >1時(shí)，招、鐵、娃則生成a相(Al9Fe2Si )，雖也是硬脆相，但與P相比，其形變性能要好得多。所以在其它雜質(zhì)的含量相同的條件下，控制鐵、硅含量和鐵、硅比W(Fe)ZV(Si)是鋁桿生產(chǎn)中提高導(dǎo)電率和抗拉強(qiáng)度的技術(shù)關(guān)鍵。而目前生產(chǎn)鋁桿所用的國(guó)產(chǎn)鋁錠，牌號(hào)需在A199. 70以上，要求鋁的含量在99. 70以上，硅的含量在0. 05% 0. 10%之間，鐵的含量在0. 08% 0. 20%之間，一般硅的含量小，鐵的含量也小，所以采用鐵、硅含量小的鋁錠，電阻率降低的同時(shí)，抗拉強(qiáng)度也隨之降低，雖然控制鋁桿軋制速度可提高鋁桿的抗拉強(qiáng)度，但拉出的鋁線的抗拉強(qiáng)度提高不大。而采用鐵、硅含量高的鋁錠，抗拉強(qiáng)度會(huì)提高，但導(dǎo)電率就要下降。當(dāng)前制備鋁桿的一般是選取國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1196-2008中牌號(hào)在A199. 70以上的鋁錠，當(dāng)鋁錠中硅的含量不超過(guò)0. 10%，采用加鐵補(bǔ)強(qiáng)來(lái)調(diào)整鐵、硅比。我們?cè)阡X錠熔化后，爐前分析其鐵、硅成分的含量，計(jì)算出應(yīng)加入鋁鐵中間合金的量并添加到爐中，但這需要把它攪拌均勻，否則要產(chǎn)生鋁桿抗拉強(qiáng)度的不均勻；而且還要加入鐵鋁合金，增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋁桿及其制備方法，利用該鋁桿制成的鋁導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度高，導(dǎo)電率高；該鋁桿的制備工藝簡(jiǎn)單、制造成本低廉。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種鋁桿，其特征在于其組分及重量百分比為鋁99. 70-99. 74% ；硅0. 08-0. 1% ；鐵0. 14-0. 17% ；雜質(zhì)0-0.5%;其中，鐵硅的比例為I. 4至I. 8。
作為優(yōu)選,所述娃的重量百分比為O. 098%,鐵的重量百分比為O. 15%,該比例下的鋁桿的抗拉強(qiáng)度和電阻率都較優(yōu)。作為優(yōu)選，所述硅的重量百分比為O. 09%，鐵的重量百分比為O. 16%，該比例下的鋁桿的抗拉強(qiáng)度和電阻率都較優(yōu)。本發(fā)明還提供另ー技術(shù)方案一種鋁桿的制備方法，包括如下步驟a、分別從各批次的鋁錠中取樣，分析其鋁、硅、鐵成分的含量；b、根據(jù)分析結(jié)果，選取符合標(biāo)準(zhǔn)的鋁錠鋁的含量為99. 70 99. 74%，硅的含量為O. 08 O. 10%，鐵的含量在O. 14 O. 17%之間，鐵硅比在I. 4 I. 8之間；若鋁錠的鋁、鐵、硅含量的配比不在上述標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，則選擇鋁、鐵、硅含量不同的批次鋁錠，并計(jì)算出搭配比例，使混合后鋁、鐵、硅的含量和鐵硅比符合標(biāo)準(zhǔn)；
C、將步驟b中符合標(biāo)準(zhǔn)的鋁錠裝入熔爐中熔化，溫度控制在690 730°C;熔化后，于保溫爐內(nèi)保溫，鋁液溫度控制在700-720°C；當(dāng)鋁液溫度達(dá)到720°C時(shí)，加入除氣除渣精煉齊U，并攪拌3-5分鐘，除氣除渣精煉劑的重量為鋁液總重量的O. 5% ;精煉結(jié)束后，靜置30-40分鐘后進(jìn)行過(guò)濾，以去除雜質(zhì)；d、過(guò)濾后進(jìn)行澆鑄、冷卻、連軋、繞桿成圈，澆鑄時(shí)，澆鑄溫度控制在680-700 °C，澆鑄速度為O. 19m/s ;冷卻水溫度控制在15-20°C，連軋時(shí)，錠坯進(jìn)軋溫度為450_500で，乳化液溫度保持在20°C，終軋溫度為260-300°C，終軋出線速度為6. 2m/s。作為優(yōu)選，上述步驟中，所述鋁桿繞桿時(shí)，將鋁桿溫度控制在230°C以下。作為優(yōu)選，所述步驟c中進(jìn)行精煉后，進(jìn)行二次精煉，將高純氮緩慢均勻從各個(gè)方向吹入熔化的鋁液，使之與鋁液充分接觸，去除鋁液中的氣體，時(shí)間為10-15分鐘，氮?dú)鈮亥刂圃贠. 8Mpa以下。我們根據(jù)影響鋁線導(dǎo)電率和抗拉強(qiáng)度的機(jī)理，為提高鋁線導(dǎo)電率和抗拉強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，確定了鋁、硅、鐵的含量及鐵硅比的最佳值。把鋁桿中鋁的含量控制在99. 70以上，硅的含量控制在O. 08 O. 10%、鐵的含量在O. 14 O. 17%、鐵硅比在I. 4 I. 8之間；采用該比例下的鋁桿生產(chǎn)的鋁線的電阻率和抗拉強(qiáng)度指標(biāo)可達(dá)到20°C時(shí)的電阻率不大于28. 034η Ω · m (國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為28. 264η Ω · m);最小抗拉強(qiáng)度不小于176MPa (國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為不小于160MPa)，平均抗拉強(qiáng)度大于181MPa。相比現(xiàn)有技術(shù)中的鋁線，導(dǎo)電率和抗拉強(qiáng)度都很聞。同吋，我們還發(fā)明了制備該種鋁桿的エ藝先對(duì)各個(gè)批次鋁錠進(jìn)行抽樣，分析各批鋁錠中鋁、硅、鐵的含量，然后進(jìn)行按重量配比，使鋁、硅、鐵及鐵硅比在規(guī)定的范圍內(nèi)，然后進(jìn)行熔煉和軋制。該制備エ藝相較于傳統(tǒng)エ藝更加簡(jiǎn)單，不需要在添加鐵鋁中間合金，既減少了生產(chǎn)成本，而且還保證了熔化鋁液中鐵、硅的均勻，避免了傳統(tǒng)エ藝中經(jīng)常出現(xiàn)鋁桿抗拉強(qiáng)度不均勻的現(xiàn)象。再者，現(xiàn)有技術(shù)中只能是牌號(hào)在A199. 70以上的鋁錠，而本制備エ藝只要有合適牌號(hào)鋁錠與之配比，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1196-2008中牌號(hào)在A199. 70以下的鋁錠也可以使用，對(duì)原材料的選取，具有更加大的選擇范圍。在制備過(guò)程中，熔化時(shí)鋁液溫度需要控制在690°C 730°C，因?yàn)殇X液的吸氣過(guò)程與鋁液的溫度直接由關(guān)系，在該溫度范圍下，鋁液的吸氣程度最佳，繼而使產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到最優(yōu)。進(jìn)行保溫吋，當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)到720°C時(shí)，投入烘干的除氣除渣精煉劑，除氣除渣精煉劑壓入鋁液總深處，水平移動(dòng)，反應(yīng)完后，攪動(dòng)3-5分鐘，使其與鋁液充分接觸反應(yīng)；除氣除渣精煉劑可以對(duì)氧化鋁及非金屬夾雜物發(fā)生溶解、吸附和收縮作用，從而改變鋁液表面氧化膜的性質(zhì)，達(dá)到除渣排氣的作用。本發(fā)明使用的除氣除渣精煉劑為現(xiàn)有的精煉劑，精煉劑主要成分是高熔點(diǎn)的氯鹽和氟鹽，加入后，通過(guò)物理和化學(xué)作用，從熔體中去除金屬雜質(zhì)、氧化物及其氧化物雜質(zhì)。使用除氣除渣精煉劑精煉后，如果還不能把鋁液中的氣體排除盡，特別是在潮濕的天氣，還需要進(jìn)行二次精煉；將高純氮緩慢均勻的從各個(gè)方向吹入爐內(nèi)，常常采用多孔球狀吹氮管，以“井”字格狀來(lái)回吹入爐內(nèi)，使之與鋁液充分接觸，時(shí)間為10-15分鐘，氮?dú)鈮毫刂圃?. 8Mpa以下，使氣泡小而彌散，氣泡在上升過(guò)程中既帶出氫氣，也帶出殘留的夾雜物，達(dá)到再一次精煉的目的。精煉結(jié)束后，進(jìn)行過(guò)濾，以除去鋁液中的氧化夾雜物，一般采用玻璃絲過(guò)濾網(wǎng)或蜂窩陶瓷過(guò)濾板。 過(guò)濾后進(jìn)行澆鑄，澆鑄時(shí)，澆鑄溫度控制在680_700°C，澆鑄速度為0. 19m/s ;澆鑄溫度和澆鑄速度的控制，對(duì)鑄錠的裂紋、裂縫，縮孔等缺陷起著決定性的作用，澆鑄溫度過(guò)高，結(jié)晶輪表面易產(chǎn)生氧化薄膜，對(duì)散熱有劇烈影響，使鑄錠裂紋廢品增多；而溫度過(guò)低時(shí)，將導(dǎo)致鑄錠表面冷隔形成，使疏松、氧化膜、夾渣廢品增多。澆鑄后，進(jìn)行水冷卻，冷卻水的溫度控制在15°C _20°C，冷卻水的溫度不能過(guò)高，會(huì)影響冷卻強(qiáng)度，而且會(huì)在結(jié)晶輪內(nèi)腔形成水垢，嚴(yán)重影響鑄錠質(zhì)量；冷卻水量每小時(shí)100噸，內(nèi)冷卻水比例為6:4，冷卻水壓力0. 35MPa，這樣可以保證鋁錠坯進(jìn)扎溫度在450-500°C之間。在軋制過(guò)程中，軋制速度、溫度、乳化液溫度及雜質(zhì)含量，對(duì)鋁桿成品有很大影響，軋制速度快，抗拉強(qiáng)度低，延伸率高；軋制速度慢，抗拉強(qiáng)度高，延伸率低，一般終軋出線速度控制在6. 2m/s，終軋溫度控制在260-300°C，滿足這兩者條件時(shí)，生產(chǎn)出的鋁桿抗拉強(qiáng)度明顯較高。為了保證鋁桿的機(jī)械性能的均勻性，對(duì)軋制后的鋁桿進(jìn)行水冷卻和鼓風(fēng)強(qiáng)制冷卻，將鋁桿溫度控制在230°C以下。經(jīng)檢測(cè)，鋁桿的抗拉強(qiáng)度在118_121Mpa之間，伸長(zhǎng)率不小于8%，電阻率不大于27. 85nQ m，采用該鋁桿生產(chǎn)的鋁線的電阻率和抗拉強(qiáng)度指標(biāo)可達(dá)到20°C時(shí)的電阻率不 大于28. 034nQ m (國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為28. 264n Q m);最小抗拉強(qiáng)度不小于176MPa (國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為不小于160MPa)，平均抗拉強(qiáng)度大于181MPa。以前的制備方法中，當(dāng)鋁中硅的含量大于0. 16%，要進(jìn)行稀土優(yōu)化處理，通常是在保溫爐中加入鋁液總重量的0. 02-0. 2%的混合稀土 RE，以消除鋁中雜質(zhì)元素的有害作用和起細(xì)化晶粒等變質(zhì)作用。在進(jìn)行該步驟時(shí)，很容易將鋁的含量帶走一部分，影響產(chǎn)品的性能。而本發(fā)明的制備方法中，不會(huì)出現(xiàn)硅的含量大于0. 16%的情況，則省去了該步驟，更加方便，制得的鋁桿的性能也更加好。以前的制備方法中，當(dāng)鋁中影響導(dǎo)電率的微量元素Ti、V、Cr、Mn的總量大于0. 01%時(shí)，可以在保溫爐中的鋁液加入硼化劑，硼化劑是以AL-B3中間合金形式來(lái)加入的，常用加入量為每噸鋁1-2公斤，而本發(fā)明的制備方法制得的鋁桿純度高，不要該步驟，既方便又節(jié)約了成本。
綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)I.本發(fā)明鋁桿的實(shí)現(xiàn)了高抗拉強(qiáng)度、高導(dǎo)電率的效果，解決了現(xiàn)有鋁桿抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電率不能同時(shí)滿足的缺點(diǎn)。2.本發(fā)明制備エ藝簡(jiǎn)單，不需要添加中間合金，大大節(jié)約了成本，還保證了鋁桿抗拉強(qiáng)度的均勻性，可生產(chǎn)出高導(dǎo)電率、高強(qiáng)度的鋁桿。
具體實(shí)施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的 一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例I我公司有A批鋁錠，經(jīng)分析，其鋁的含量為99. 76%，鐵的含量為O. 13%，硅的含量為O. 07%，按照一般要求，這種鋁錠是比較好的。但如果全部用這種鋁錠生產(chǎn)的鋁桿，拉成直徑為3. 99mm的鋁線，雖然導(dǎo)電性能符合要求，但抗拉強(qiáng)度只有在165 178MPa之間，不符合用戶最小抗拉強(qiáng)度> 176MPa和平均抗拉強(qiáng)度> 181MPa的要求。B批鋁錠，經(jīng)分析，其鋁的含量為99. 67%，鐵的含量為O. 18%，硅的含量為O. 11%，全部用這種鋁錠生產(chǎn)的鋁桿，拉成直徑為3. 99mm的鋁線，雖然抗拉強(qiáng)度可達(dá)187 215MPa，但導(dǎo)電性能僅勉強(qiáng)符合要求，電阻率為28. 032η Ω · m左右，用戶要求為< 28. 034η Ω · m。
我們把這兩批鋁錠按以下配比以A批鋁錠重量為I份，配O. 6份重量的B批鋁錠，將選取好的鋁錠裝入熔爐中熔化，溫度控制在690 730°C ;熔化后，于保溫爐內(nèi)保溫，鋁液溫度控制在700-720°C ;當(dāng)鋁液溫度達(dá)到720°C時(shí)，加入除氣除渣精煉劑，并攪拌3_5分鐘，除氣除渣精煉劑的重量為鋁液總重量的O. 5% ;精煉結(jié)束后，靜置30-40分鐘后進(jìn)行過(guò)濾，以去除雜質(zhì)；進(jìn)行精煉后，若還不能把鋁液中的氣體排除盡，需要進(jìn)行二次精煉，將高純氮緩慢均勻的以“井”格狀來(lái)回吹入爐內(nèi)，時(shí)間為10-15分鐘，氮?dú)鈮亥刂圃贠. 8Mpa以下，最好使用多孔球狀吹氮管，使氣泡小而彌散，氣泡在上升過(guò)程中既帶出氫氣，也帶出殘留的夾雜物，達(dá)到再一次精煉的目的。過(guò)濾后進(jìn)行澆鑄、冷卻、連軋、繞桿成圏，澆鑄時(shí)，澆鑄溫度控制在680°C，澆鑄速度為O. 19m/s ;冷卻水溫度控制在15°C，連軋時(shí)，錠坯進(jìn)軋溫度為450°C，乳化液溫度保持在20°C，終軋溫度為260°C，終軋出線速度為6. 2m/s，鋁桿繞桿時(shí)，將鋁桿溫度控制在220°C。冷卻后，既得成品。經(jīng)檢測(cè)，該批鋁桿鋁的含量99. 73%，硅的含量0. 085%，鐵的含量:0. 149%，鐵硅比為1. 75 ;該批鋁桿拉成直徑為3. 99mm的鋁線抗拉強(qiáng)度可達(dá)180 197MPa，電阻率彡27. 998η Ω · m，完全滿足用戶的要求。實(shí)施例2我公司有C批鋁錠，經(jīng)分析，其鋁的含量為99. 79%，鐵的含量為O. 12%，硅的含量為O. 06%，拉成直徑為3. 99mm的鋁線，雖然導(dǎo)電性能符合要求，但抗拉強(qiáng)度只有在159 169MPa之間，明顯不符合用戶最小抗拉強(qiáng)度> 176MPa和平均抗拉強(qiáng)度> 18 IMPa的要求。
B批鋁錠，其鋁的含量為99. 67%，鐵的含量為0. 18%，硅的含量為0. 11%，全部用這種鋁錠生產(chǎn)的鋁桿，拉成直徑為3. 99mm的鋁線，雖然抗拉強(qiáng)度可達(dá)187 215MPa，但導(dǎo)電性能僅勉強(qiáng)符合要求，電阻率為28. 032nQ m左右，用戶要求為< 28. 034n Q m0我們把這兩批鋁錠按以下配比以C批鋁錠重量為0. 6份，配I份重量的B批鋁錠，將選取好的鋁錠裝入熔爐中熔化，溫度控制在690 730°C ;熔化后，于保溫爐內(nèi)保溫，鋁液溫度控制在700-720°C ;當(dāng)鋁液溫度達(dá)到720°C時(shí)，加入除氣除渣精煉劑，并攪拌3_5分鐘，除氣除渣精煉劑的重量為鋁液總重量的0. 5% ;精煉結(jié)束后，靜置30-40分鐘后進(jìn)行過(guò)濾，以去除雜質(zhì)；進(jìn)行精煉后，若還不能把鋁液中的氣體排除盡，需要進(jìn)行二次精煉，將高純氮緩慢均勻的以“井”格狀來(lái)回吹入爐內(nèi)，時(shí)間為10-15分鐘，氮?dú)鈮毫刂圃?. 8Mpa以下，最好使用多孔球狀吹氮管，使氣泡小而彌散，氣泡在上升過(guò)程中既帶出氫氣，也帶出殘留的夾雜物，達(dá)到再一次精煉的目的。過(guò)濾后進(jìn)行澆鑄、冷卻、連軋、繞桿成圈，澆鑄時(shí)，澆鑄溫度控制在700°C，澆鑄速度 為0. 19m/s ;冷卻水溫度控制在24°C，連軋時(shí)，錠坯進(jìn)軋溫度為470°C，乳化液溫度保持在200C，終軋溫度為260°C，終軋出線速度為6. 2m/s，鋁桿繞桿時(shí)，將鋁桿溫度控制在220°C以下。冷卻后，既得成品。經(jīng)檢測(cè)，該批鋁桿鋁的含量99. 72%，硅的含量:0. 09%，鐵的含量:0. 16%，鐵硅比為1. 78 ;用該批鋁桿拉成直徑為3. 99mm的鋁線抗拉強(qiáng)度可達(dá)182 199MPa，電阻率彡27. 599n Q m，完全滿足用戶的要求。實(shí)施例3我公司有D批鋁錠，經(jīng)分析，其鋁的含量為99. 65%，鐵的含量為0. 19%，硅的含量為0. 12%，拉成直徑為3. 99mm的鋁線，雖然抗拉強(qiáng)度可達(dá)180 211MPa，但導(dǎo)電性能不符合要求，電阻率為28. 040nQ m左右，用戶要求為彡28. 034nQ m0C批鋁錠，經(jīng)分析，其鋁的含量為99. 79%，鐵的含量為0. 1%，硅的含量為0. 07%,拉成直徑為3. 99mm的鋁線，雖然導(dǎo)電性能符合要求，但抗拉強(qiáng)度只有在160 173MPa之間，明顯不符合用戶最小抗拉強(qiáng)度> 176MPa和平均抗拉強(qiáng)度> 181MPa的要求。我們把這兩批鋁錠按以下配比以D批鋁錠重量為0. 8份，配I份重量的C批鋁錠，將選取好的鋁錠裝入熔爐中熔化，溫度控制在730°C左右；熔化后，于保溫爐內(nèi)保溫，鋁液溫度控制在700-720°C ;當(dāng)鋁液溫度達(dá)到720°C時(shí)，加入除氣除渣精煉劑，并攪拌3_5分鐘，除氣除渣精煉劑的重量為鋁液總重量的0. 5% ;精煉結(jié)束后，靜置30-40分鐘后進(jìn)行過(guò)濾，以去除雜質(zhì)；進(jìn)行精煉后，若還不能把鋁液中的氣體排除盡，需要進(jìn)行二次精煉，將高純氮緩慢均勻的以“井”格狀來(lái)回吹入爐內(nèi)，時(shí)間為10-15分鐘，氮?dú)鈮毫刂圃?. 8Mpa以下，最好使用多孔球狀吹氮管，使氣泡小而彌散，氣泡在上升過(guò)程中既帶出氫氣，也帶出殘留的夾雜物，達(dá)到再一次精煉的目的。過(guò)濾后進(jìn)行澆鑄、冷卻、連軋、繞桿成圈，澆鑄時(shí)，澆鑄溫度控制在690°C，澆鑄速度為0. 19m/s ;冷卻水溫度控制在20°C，連軋時(shí)，錠坯進(jìn)軋溫度為500°C，乳化液溫度保持在200C，終軋溫度為260°C，終軋出線速度為6. 2m/s，鋁桿繞桿時(shí)，將鋁桿溫度控制在220°C以下。冷卻后，既得成品。經(jīng)檢測(cè)，該批鋁桿
鋁的含量99. 71%，硅的含量0. 098%，鐵的含量:0. 15%，鐵硅比為1. 53 ;用該批鋁桿拉成直徑為3. 99mm的鋁線抗拉強(qiáng)度可達(dá)189 208MPa，平均比國(guó)標(biāo)提高20. 3%，電阻率彡27. 835η Ω·πι，平均比國(guó)標(biāo)降低了 1.5%，完全滿足用戶的要求，該批鋁桿的各方面較優(yōu)。實(shí)施例4我公司有D批鋁錠，經(jīng)分析，其鋁的含量為99. 65%，鐵的含量為O. 19%，硅的含量為O. 12%，拉成直徑為3. 99mm的鋁線，雖然抗拉強(qiáng)度可達(dá)180 211MPa，但導(dǎo)電性能不符合要求，電阻率為28. 040η Ω · m左右，用戶要求為彡28. 034η Ω · m。E批鋁錠，經(jīng)分析，其鋁的含量為99. 80%,鐵的含量為O. 11%，硅的含量為O. 04%,拉成直徑為3. 99mm的鋁線，雖然導(dǎo)電性能符合要求，但抗拉強(qiáng)度只有在150 166MPa之間，明顯不符合用戶最小抗拉強(qiáng)度> 176MPa和平均抗拉強(qiáng)度> 18IMPa的要求。我們把這兩批鋁錠按以下配比以E批鋁錠重量為O. 5份，配I份重量的D批鋁錠，將選取好的鋁錠裝入熔爐中熔化，溫度控制在720°C左右；熔化后，于保溫爐內(nèi)保溫，鋁液溫度控制在700-720°C ;當(dāng)鋁液溫度達(dá)到720°C時(shí)，加入除氣除渣精煉劑，并攪拌3_5分鐘，除氣除渣精煉劑的重量為鋁液總重量的O. 5% ;精煉結(jié)束后，靜置30-40分鐘后進(jìn)行過(guò)濾，以去除雜質(zhì)；進(jìn)行精煉后，若還不能把鋁液中的氣體排除盡，需要進(jìn)行二次精煉，將高純氮緩慢均勻的以“井”格狀來(lái)回吹入爐內(nèi)，時(shí)間為10-15分鐘，氮?dú)鈮亥刂圃贠. 8Mpa以下，最好使用多孔球狀吹氮管，使氣泡小而彌散，氣泡在上升過(guò)程中既帶出氫氣，也帶出殘留的夾雜物，達(dá)到再一次精煉的目的。過(guò)濾后進(jìn)行澆鑄、冷卻、連軋、繞桿成圏，澆鑄時(shí)，澆鑄溫度控制在695°C，澆鑄速度為O. 19m/s ;冷卻水溫度控制在20°C，連軋時(shí)，錠坯進(jìn)軋溫度為500°C，乳化液溫度保持在200C，終軋溫度為260°C，終軋出線速度為6. 2m/s，鋁桿繞桿時(shí)，將鋁桿溫度控制在220°C以下。冷卻后，既得成品。經(jīng)檢測(cè)，該批鋁桿鋁的含量99. 70%，硅的含量:0. 09%，鐵的含量:0. 16%，鐵硅比為1. 78 ;用該比例下的鋁桿拉成直徑為3. 99mm的鋁線抗拉強(qiáng)度可達(dá)180 191. 78MPa，比國(guó)標(biāo)提高了 19. 9%，電阻率彡27. 76η Ω · m,比國(guó)標(biāo)降低了 1.8%，該批鋁桿的各方面指數(shù)較優(yōu)。上述實(shí)施例只是我們列舉的部分較優(yōu)的實(shí)施例，我們經(jīng)過(guò)很多試驗(yàn)證明當(dāng)鋁桿中鋁的含量控制在99. 70以上，硅的含量控制在O. 08 O. 10%、鐵的含量在O. 14 O. 17%、鐵硅比在I. 4 I. 8之間，采用該比例下的鋁桿生產(chǎn)的鋁線的電阻率和抗拉強(qiáng)度指標(biāo)可達(dá)到20°C時(shí)的電阻率不大于28.034ηΩ ·πι，而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為28. 264η Ω · m ;最小抗拉強(qiáng)度不小于176MPa，而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為不小于160MPa，平均抗拉強(qiáng)度大于181MPa，各項(xiàng)指標(biāo)完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，具有很高的實(shí)用性。
權(quán)利要求
1.一種鋁桿，其特征在于其組分及重量百分比為 招99.70-99. 74% ； 娃0. 08-0. 1% ； 鐵0. 14-0. 17% ； 雜質(zhì)0-0. 5% ； 其中，鐵硅的比例為1. 4至1.8。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁桿，其特征在于所述硅的重量百分比為0.098%，鐵的重量百分比為0. 15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁桿，其特征在于所述硅的重量百分比為0.09%，鐵的重量百分比為0. 16%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁桿的制備方法，其特征在于包括如下步驟 a、分別從各批次的鋁錠中取樣，分析其鋁、硅、鐵成分的含量； b、根據(jù)分析結(jié)果，選取符合標(biāo)準(zhǔn)的鋁錠鋁的含量為99.70 99. 74%，硅的含量為0.08 0. 10%，鐵的含量在0. 14 0. 17%之間，鐵硅比在I. 4 I. 8之間；若鋁錠的鋁、鐵、硅含量的配比不在上述標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，則選擇鋁、鐵、硅含量不同的批次鋁錠，并計(jì)算出搭配比例，使混合后鋁、鐵、硅的含量和鐵硅比符合標(biāo)準(zhǔn)； C、將步驟b中符合標(biāo)準(zhǔn)的鋁錠裝入熔爐中熔化，溫度控制在690 730°C;熔化后，于保溫爐內(nèi)保溫，鋁液溫度控制在700-720°C ;當(dāng)鋁液溫度達(dá)到720°C時(shí)，加入除氣除渣精煉劑，并攪拌3-5分鐘，除氣除渣精煉劑的重量為鋁液總重量的0. 5% ;精煉結(jié)束后，靜置30-40分鐘后進(jìn)行過(guò)濾，以去除雜質(zhì)； d、過(guò)濾后進(jìn)行澆鑄、冷卻、連軋、繞桿成圈，澆鑄時(shí)，澆鑄溫度控制在680-700 0C，澆鑄速度為0. 19m/s ;冷卻水溫度控制在15-20°C，連軋時(shí)，錠坯進(jìn)軋溫度為450-500°C，乳化液溫度保持在20°C，終軋溫度為260-300°C，終軋出線速度為6. 2m/s。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述鋁桿繞桿時(shí)，將鋁桿溫度控制在230°C以下。
根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述步驟c中進(jìn)行精煉后，進(jìn)行二次精煉，將高純氮緩慢均勻從各個(gè)方向吹入熔化的鋁液，使之與鋁液充分接觸，去除鋁液中的氣體，時(shí)間為10-15分鐘，氮?dú)鈮毫刂圃?. 8Mpa以下。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁桿，其組分及重量百分比為鋁，99.70-99.74%；硅，0.08-0.1%；鐵，0.14-0.17%；雜質(zhì)，0-0.5%；其中，鐵硅的比例為1.4至1.8；還公開(kāi)了一種制備該種鋁桿的方法，先對(duì)各個(gè)批次鋁錠進(jìn)行抽樣，分析各批鋁錠中鋁、硅、鐵的含量，然后進(jìn)行按重量配比，使鋁、硅、鐵及鐵硅比在規(guī)定的范圍內(nèi)，然后進(jìn)行熔煉和軋制。該制備工藝相較于傳統(tǒng)工藝更加簡(jiǎn)單，不需要在添加鐵鋁中間合金，既減少了生產(chǎn)成本，而且還保證了熔化鋁液中鐵、硅的均勻，避免了傳統(tǒng)工藝中經(jīng)常出現(xiàn)鋁桿抗拉強(qiáng)度不均勻的現(xiàn)象。本發(fā)明鋁桿的實(shí)現(xiàn)了高抗拉強(qiáng)度、高導(dǎo)電率的效果，解決了現(xiàn)有鋁桿抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電率不能同時(shí)滿足的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22C1/06GK102732756SQ201210231989
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者翁國(guó)忠, 陳濤, 高錦錦 申請(qǐng)人:紹興縣電力設(shè)備有限公司