[发明专利]一种铝合金焊材杆坯的生产装置及其工作流程

说明书

本发明公开了一种铝合金焊材杆坯的生产装置，包括熔炼反射炉、电磁搅拌装置、冷却循环机构、合金结晶器、牵引装置和收线机构，熔炼反射炉与电磁搅拌装置相连，铜合金结晶器通过牵引装置与收线机构相连，冷却循环机构环绕在合金结晶器上。所述铝合金焊材杆坯的生产装置的工作流程，具体步骤如下：步骤一，配料；步骤二，熔炼；步骤三，精炼；步骤四，保温；步骤五，水平连铸引杆；步骤六，抽样检查。该装置采用先进的水平锻造合金结晶器连铸引杆技术，解决了铝合金组织不一、成分不均、表面缺陷多、焊丝在拉制过程中容易断丝的问题和批量化生产稳定性的问题，杆坯直径可达9.5mm‑30mm，生产效率高，成本低，焊丝质量达到了国际同类型焊丝的先进水平。

技术领域

本发明涉及铝合金生产领域，具体是一种铝合金焊材杆坯的生产装置。

背景技术

随着中国铁路交通的迅速发展，轨道车辆大部分已采用铝合金制造，由于对安全性能要求很高，其专用铝合金焊丝目前国内还没有企业能够自主生产，目前国内铝合金构件所用高端铝合金焊丝几乎全部来自进口， 而高品质铝合金焊丝的制造工艺主要掌握在日本、 美国、 法国以及加拿大等发达国家手里， 且这些国家对中国实施技术封锁措施，导致中国重要装备的焊接材料不能实现自主保障。

突破铝合金焊丝熔体净化关键技术是优化控制杆坯的连铸过程。根据国内外目前的研究情况和对同类行业的考查，铝合金焊材杆坯的制备有连铸连轧法和水平牵引拉杆法二种。目前国内连铸连轧法生产铝合金焊材杆坯在生产工艺、技术和设备上均不成熟，至今未有合格产品出现，而且该方法投资大、能耗高、生产成本大。第二种制备方法在设备投资上虽然较少，线材的成品率也比较高（可达90％以上），但这种制备方法采用石棉板水平牵引拉杆，其杆坯尺寸偏小，铝合金溶液无法快速凝固成铝合金杆坯，铝合金溶液在铸造炉中停留时间过长，加大了合金元素的烧损和挥发，导致杆坯的成分不均。杆坯出石棉板后采用直接喷淋的形式进行冷却，杆坯冷却不均，杆坯组织粗大且分布不一，并且杆坯直接与空气接触，表面容易产生氧化层、疲劳层和吸水层等一系列缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金焊材杆坯的生产装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铝合金焊材杆坯的生产装置，包括熔炼反射炉、电磁搅拌装置、冷却循环机构、合金结晶器、牵引装置和收线机构，熔炼反射炉与电磁搅拌装置相连，铜合金结晶器通过牵引装置与收线机构相连，冷却循环机构环绕在合金结晶器上。

作为本发明进一步的方案：冷却循环机构采用循环冷却水管，合金结晶器安装在铸造保温炉上。

作为本发明进一步的方案：熔炼反射炉包括熔炼炉、除气装置和精炼炉。

所述铝合金焊材杆坯的生产装置的工作流程，具体步骤如下：

步骤一，配料：按照质量分数，称取镁4.3-5.5%、锰0.05-1.0%、铬0.05-0.25%和钛0.06-0.25%，剩余全部采用铝；

步骤二，熔炼：先加入三分之一的铝，加入的铝熔化后将镁、锰、铬和钛全部加入，然后加入剩余的铝；

步骤三，精炼：熔化完成后，在熔炼反射炉内进行精炼、除气和除渣，电磁搅拌装置进行电磁搅拌，搅拌时间为8-15分钟；

步骤四，保温：将精炼后的溶液倒入铸造保温炉中，控制合金结晶器中的液面，使得液面与出料孔中心线的高度差为50-200mm；

步骤五，水平连铸引杆：开启冷却循环机构，水平连铸引杆的速度为0-2000mm每分钟，将得到的铝合金杆坯通过牵引装置收到收线机构上；

步骤六，抽样检查：检查产品成分及尺寸是否符合要求。