[发明专利]一种细小截面线材用铝合金材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属材料领域，具体涉及一种细小截面线材用铝合金材料及其制造方法。

背景技术

随着国际铜价的节节攀升，以及铜在电线电缆行业的大量消耗，使其更加成为中国的稀缺资源和战略储备资源，以铝线代替铜线是电线电缆行业发展的趋势。但普通电工铝材料的机械性能、抗蠕变性、耐腐蚀性能和柔韧性能较差，因而普通电工铝材料无法进一步加工成电磁线和铝包钢等产品。本铝合金材料能加工成细小截面铝的线材。

发明内容

本发明的目的是提供一种细小截面线材用铝合金材料，克服普通电工铝材料作导体机械性能、抗蠕变性、耐腐蚀性能和柔韧性能较差的缺点。

一种细小截面线材用铝合金材料，其特征在于：按质量百分比，铝合金材料含铁(0.20～0.30)％，硅的含量控制在0.05％以下，除不净的其他杂质含量控制在0.15％，其余为铝，不含Ti、V、Mn、Cr等杂质元素。

一种细小截面线材用铝合金材料，其特征在于：为达到上述成份要求，在重熔用铝锭中需投入质量份数不大于0.50％的AlFe20铁铝中间合金、质量份数为(0.10～0.50)％的AlRE10稀土中间合金和质量份数为(0.30～0.50)％的氟硼酸钠或(0.20～0.40)％的AlB3硼铝合金经熔化保温、搅拌精炼。

一种细小截面线材用铝合金材料制造方法，其特征在于：按质量百分比配料，在熔化炉投入质量份数不大于0.50％的AlFe20铁铝中间合金；在保温炉投入质量份数(0.10-0.50)％的AlRE10稀土中间合金；炉温升至720-740℃后投入质量份数(0.30-0.50)％的氟硼酸钠或(0.20-0.40)％的AlB3硼铝合金；用盛有氟盐(Na₃AlF₆，NaF)或1号喷粉剂的精炼斗通入惰性气体(N₂)进行精炼；静置保温20-40分钟；浇铸时浇煲温度控制在700-720℃，采用梯形截面结晶轮浇铸；进轧机浇铸锭的温度控制在460-500℃，终轧温度控制在300-340℃轧制成圈。

本发明的细小截面线材用铝合金材料优点：铝合金材料铁的含量控制(0.20-0.30)％范围，能提高其机械性能、抗蠕变性；铝合金材料硅的含量控制0.05％以下，能提高其柔韧性能；铝合金材料添加AlRE10稀土中间合金，能增强耐腐蚀性能，优化硅等杂质元素，改善晶体组织结构；铝合金材料添加氟硼酸钠或AlB3硼铝合金，除去Ti、V、Mn、Cr等杂质元素的影响，降低电阻率，提高导电性能，细化铝晶体；采用两级过滤浇煲浇铸和梯形截面结晶轮，除去非金属杂质和金属杂质，防止产生气孔、裂纹和斑点，使铝合金材料能达到细小截面连续加工。

具体实施方式

下面详细说明本发明的细小截面线材用铝合金材料制造方法优选实施例：

1配料

选用牌号为Al99.70的重熔用铝锭7995kg(其中硅(Si)含量0.08％，铁(Fe)含量0.15％)、30kg铁铝中间合金(AlFe20)、24kg稀土中间(AlRE10)、30kg硼铝合金(AlB3)

2熔化

将AlFe20铁铝中间合均分搭配重熔用铝锭分批次投入冲天炉熔化后流入保温炉。

3保温(炉前分析)

铝合金液流入保温炉升温至(720-740℃)分布投入稀土中间合金、硼铝合金进行搅拌，用盛有氟盐(Na₃AlF₆，NaF)或1号喷粉剂的精炼斗通入惰性气体(N₂)进行精炼，取样分析结果为硅(Si)含量0.04％，铁(Fe)含量0.21％，静置保温20-40分钟。

4浇铸

清扫流槽和浇煲并分别装置过滤网布和陶瓷过滤板，除去非金属杂质和金属杂质。采用梯形截面结晶轮，浇铸时尽量降低和稳定结晶轮的转速，防止产生气空和裂纹；控制浇煲的铝液流量和流速，防止产生飞边斑点；浇铸温度控制在(700-720℃)，浇铸时铸机电压90V，结晶轮内、外冷比例为3∶2。

5轧制

轧制前必须检查轧机导位装置，防止杂物进入。控制冷却液压力和流量，以防轧制降温太大使轧制电流增大，影响其机械性能。浇铸锭的进轧温度(460-500℃)，轧制电流(310±5)A，轧机速度(6.5～7.0)m/min，终轧温度320℃。