一種電纜用中強(qiáng)度鋁合金桿及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁合金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電纜用中強(qiáng)度鋁合金桿及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著導(dǎo)體合金化的發(fā)展，以鋁合金材料作為導(dǎo)體材料和加強(qiáng)材料的輸電導(dǎo)線在國內(nèi)外應(yīng)用也日趨廣泛，其代表種類包括全鋁合金絞線和鋁合金芯鋁絞線。全鋁合金絞線由同一材料構(gòu)成，制造工藝非常簡(jiǎn)便，且在工程應(yīng)用上具有諸多優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，由于產(chǎn)品性能要求不斷升高，在制備中強(qiáng)度鋁合金桿的過程中，現(xiàn)有的制備工藝獲得的耐拉伸鋁合金無法獲得理想的性能，同時(shí)，目前廠家設(shè)備的升級(jí)改造，為耐拉伸鋁合金的制備工藝控制提供了良好的設(shè)備基礎(chǔ)。因此，探索一種中強(qiáng)度鋁合金桿的制備工藝，從而獲得性能更加優(yōu)良的鋁合金桿，已經(jīng)成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種電纜用中強(qiáng)度鋁合金桿及其制備方法，其工藝合理，步驟簡(jiǎn)單，中強(qiáng)度鋁合金桿的機(jī)械性能和抗腐蝕性能優(yōu)異。
[0004]本發(fā)明提出的一種電纜用中強(qiáng)度鋁合金桿的制備方法，包括以下步驟:
[0005]S1、熔煉:將鋁錠、鋁-硅合金、鋁-鐵合金、鋁-稀土合金、鎂錠在720-750°C熔化形成合金液，再在730-740°C進(jìn)行除氣精煉，然后在720-730°C下保溫靜置30_50min，澆鑄得到鑄錠，其中，在澆鑄前進(jìn)行合金液成分調(diào)控，調(diào)控后合金液的成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括:鐵彡 0.30 %，硅 0.30-0.50 %，鎂 0.30-0.50 %，稀土 0.10-0.15%,余量為鋁；
[0006]S2、軋制:將SI得到的鑄錠進(jìn)行水冷，然后進(jìn)行熱軋，在冷卻后獲得熱軋鋁合金桿；
[0007]S3、固溶:將S2得到的熱軋鋁合金桿加熱至400-410°C，保溫20_25min，再升溫至440-450 °C，保溫 35-45min，再升溫至 470-480 °C，保溫 40_50min，升溫至 485-490 °C，保溫190-200min，冷卻至室溫得到固溶鋁合金桿；
[0008]S4、時(shí)效:將S3得到的固溶鋁合金桿進(jìn)行自然時(shí)效l_2h，然后進(jìn)行人工時(shí)效處理得到電纜用中強(qiáng)度鋁合金桿，其中，人工時(shí)效溫度為150-160°C，人工時(shí)效時(shí)間為3.5-4h。
[0009]其中，在SI中，除氣精煉過程中，精煉劑加入量為爐料重量的0.3-0.4%，精煉后合金液中氫含量為0.10-0.12ml/100go
[0010]其中，在SI中，調(diào)控后合金液成分中鐵含量為0.16-0.24% ;優(yōu)選地，在SI中，調(diào)控后合金液成分中鐵含量為0.18-0.22%。
[0011]其中，在SI中，調(diào)控后合金液成分中，硅、鎂的元素質(zhì)量比為0.32-0.48:0.36-0.44。
[0012]其中，在S2中，對(duì)鑄錠進(jìn)行水冷時(shí)，采用水溫為30-40°C的冷卻水進(jìn)行水冷，冷卻水的水壓多3pa。
[0013]其中，在S2中，在熱軋過程中，鑄錠進(jìn)軋溫度為460-480°C，終軋溫度彡360°C。
[0014]其中，在S2中，在熱軋過程中，采用乳化液進(jìn)行潤滑，其中，乳化液溫度多60°C。
[0015]其中，在S3中，在冷卻過程中，采用40_50°C的冷卻水進(jìn)行噴灑并保持降溫速度為8-10°C /min。
[0016]其中，在S4中，人工時(shí)效溫度為152-158°C，人工時(shí)效時(shí)間為3.6_4h。
[0017]本發(fā)明還提出的一種電纜用中強(qiáng)度鋁合金桿，采用上述電纜用中強(qiáng)度鋁合金桿的制備方法制成。
[0018]本發(fā)明制備過程中，優(yōu)化了鋁合金的合金成分和合金化工藝，調(diào)控了鋁、鎂、硅三種元素的配比，獲得Mg2Si和1&八13兩種強(qiáng)化相成分基礎(chǔ)，為最終獲得性能良好的電纜用中強(qiáng)度鋁合金桿奠定基礎(chǔ)；通過將澆鑄-水冷-熱軋-冷卻進(jìn)行綜合考慮和工藝協(xié)同，形成連鑄連軋，并對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)定，使得電纜用中強(qiáng)度鋁合金桿成形過程中，形變合理；在固溶過程中通過階段性升溫保溫，使鋁合金桿在固溶過程中保持內(nèi)外溫度一致，避免固溶過程中內(nèi)外溫度差異導(dǎo)致性能發(fā)生偏差，在冷卻過程中，采用40-50°C的冷卻水噴灑冷卻并保持降溫速度為8-10°C /min，使鋁合金桿既保證了快速降溫的機(jī)制達(dá)到固溶的效果，同時(shí)也防止固溶急冷過程中發(fā)生應(yīng)力形變導(dǎo)致破碎；通過制定良好的自然時(shí)效和人工時(shí)效的參數(shù)進(jìn)行配合，使抗拉伸性能、伸長率和屈服強(qiáng)度達(dá)到平衡，充分發(fā)揮合金元素的強(qiáng)化作用，形成分布良好的強(qiáng)化相。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面，通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020]實(shí)施例1
[0021]本發(fā)明提出的一種電纜用中強(qiáng)度鋁合金桿的制備方法，包括以下步驟:
[0022]S1、熔煉:將鋁錠、鋁-硅合金、鋁-鐵合金、鋁-稀土合金、鎂錠在720°C熔化形成合金液，再在740°C進(jìn)行除氣精煉，然后在720°C下保溫靜置50min，澆鑄得到鑄錠；其中，在澆鑄前進(jìn)行合金液成分調(diào)控，調(diào)控后合金液的成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括:鐵< 0.30%，硅0.30 %，鎂0.50 %，稀土 0.10%，余量為鋁；除氣精煉過程中，精煉劑加入量為爐料重量的0.4%，精煉后合金液中氫含量為0.10ml/100g ；
[0023]S2、軋制:將SI得到的鑄錠進(jìn)行水冷，對(duì)鑄錠進(jìn)行水冷時(shí)，采用水溫為30_40°C的冷卻水進(jìn)行水冷，冷卻水的水壓多3pa，然后進(jìn)行熱軋并冷卻后得到熱軋鋁合金桿，在熱軋過程中，采用溫度彡60°C的乳化液進(jìn)行潤滑，鑄錠進(jìn)軋溫度為460°C，終軋溫度彡3600C ;
[0024]S3、固溶:將S2得到的熱軋鋁合金桿加熱至400°C，保溫25min，再升溫至440°C，保溫45min，再升溫至470 °C，保溫50min，升溫至485 °C，保溫200min，噴水冷卻至室溫得到固溶鋁合金桿，冷卻水溫度為50°C，降溫速度為8°C /min ;
[0025]S4、時(shí)效:將S3得到的固溶鋁合金桿進(jìn)行自然時(shí)效2h，然后進(jìn)行人工時(shí)效處理得到電纜用中強(qiáng)度鋁合金桿，其中，人工時(shí)效溫度為150°C，人工時(shí)效時(shí)間為4h。
[0026]實(shí)施例2
[0027]本發(fā)明提出的一種電纜用中強(qiáng)度鋁合金桿的制備方法，包括以下步驟:
[0028]S1、熔煉:將鋁錠、鋁-硅合金、鋁-鐵合金、鋁-稀土合金、鎂錠在750°C熔化形成合金液，再在730°C進(jìn)行除氣精煉，然后在730°C下保溫靜置30min，澆鑄得到鑄錠；其中，在澆鑄前進(jìn)行合金液成分調(diào)控，調(diào)控后合金液的成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括:鐵< 0.30%，硅0.50 %，鎂0.30 %，稀土 0.15%，余量為鋁；除氣精煉過程中，精煉劑加入量為爐料重量的0.4%，精煉后合金液中氫含量為0.10ml/100g ；
[0029]S2、軋制:將SI得到的鑄錠進(jìn)行水冷，對(duì)鑄錠進(jìn)行水冷時(shí)，采用水溫為30_40°C的冷卻水進(jìn)行水冷，冷卻水的水壓多3pa，然后進(jìn)行熱軋并冷卻后得到熱軋鋁合金桿，在熱軋過程中，采用溫度彡60°C的乳化液進(jìn)行潤滑，鑄錠進(jìn)軋溫度為480°C，終軋溫度彡3600C ;
[0030]S3、固溶:將S2得到的熱軋鋁合金桿加熱至410°C，保溫20min，再升溫至450°C，保溫35min，再升溫至480°C，保溫40min，升溫至490°C，保溫190min，噴水冷卻至室溫得到固溶鋁合金桿，冷卻水溫度為40°C，降溫速度為10°C /min ;
[0031]S4、時(shí)效:將S3得到的固溶鋁合金桿進(jìn)行自然時(shí)效lh，然后進(jìn)行人工時(shí)效處理得到電纜用中強(qiáng)度鋁合金桿，其中，人工時(shí)效溫度為160°C，人工時(shí)效時(shí)間為3.5h。
[0032]實(shí)施例3
[0033]本發(fā)明提出的一種電纜用中強(qiáng)度鋁合金桿的制備方法，包括以下步驟:
[0034]S1、熔煉:將鋁錠、鋁-硅合金、鋁-鐵合金、鋁-稀土合金、鎂錠在735°C熔化形成合金液，再在736°C進(jìn)行除氣精煉，然后在728°C下保溫靜置35min，澆鑄得到鑄錠；其中，在澆鑄前進(jìn)行合金液成分調(diào)控，調(diào)控后合金液的成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括:鐵< 0.30%，硅
0.48 %，鎂0.36 %，稀土 0.14%，余量為鋁；除氣精煉過程中，精煉劑加入量為爐料重量的
0.37%，精煉后合金液中氫含量為0.llml/lOOg ；
[0035]S2、軋制:將SI得