[发明专利]一种高收得率高强度的冷拔脱氧铝棒及其加工工艺

权利要求书

1.一种高收得率高强度的冷拔脱氧铝棒的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1）熔融精炼：

a）熔炼：

取氯化钙、氯化镁、七氟铌酸钾、氧化硅进行熔融电解，制得合金；

预热熔炉，加入铝锭和合金，升温熔融并保温一段时间，加入锰合金，继续保温，除渣后制得芯材A；

b）精炼：

调节熔炉温度，通入干燥的氩气精炼除气，静置一段时间，加入锶合金作为变质剂，进行变质处理，继续静置，降温后浇注得到芯材B；

2）热处理：

a）一次热处理：

取步骤1）得到的芯材B加热并保温，然后淬火处理，并以水雾的形式向芯材B喷洒淬火介质，同时超声处理，得到芯材C；

b）预变形：

取芯材C于室温拉拔，得到芯材D；

c）二次热处理：

取芯材D加热并保温，在氮气氛围中空冷至室温，然后冷拔至所需直径，得到芯材E；

3）表面处理：

a）表面脱氧：

取步骤2）得到的芯材E置于工件上旋转，对芯材E的外侧壁进行喷丸处理，而后置于氢氧化钠溶液中处理，进行表面脱氧，水洗烘干后，制得芯材；

b）表面强化：

通入氢气和甲烷混合气体，并加热五氯化铌，使得混合气体携带五氯化铌向芯材表面移动，制得碳化铌壳层；

取纳米硅化铜粉预热，在干燥的氩气氛围中，向碳化铌壳层的表面喷涂经超声雾化的纳米硅化铜粉，进行激光熔覆，熔覆结束后，调节激光功率，制备得到硅化铜壳层，得到铝棒。

2.根据权利要求1所述的一种高收得率高强度的冷拔脱氧铝棒的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1）熔融精炼：

a）熔炼：

取氯化钙、氯化镁、七氟铌酸钾、氧化硅进行熔融电解，温度710～730℃，电压4.3～4.8V，电解时间1～4h，反应完成后，制得合金；

预热熔炉，加入铝锭和合金，升温至840～1000℃，保温1～5h，按质量比例加入0.4～0.9%的锰合金，保温5～7min，除渣后制得芯材A；

b）精炼：

调节熔炉温度至720～740℃，通入干燥的氩气精炼除气，静置10～20min，加入芯材A质量0.1～0.5%的锶合金作为变质剂，进行变质处理，静置10～20min，降温至680～720℃，浇注得到芯材B；

2）热处理：

a）一次热处理：

取步骤1）得到的芯材B加热至530～550℃，保温1～16h，然后淬火处理，并以水雾的形式向芯材B喷洒淬火介质，同时超声处理，得到芯材C；

b）预变形：

取芯材C于室温拉拔，拉伸率为1～7%，得到芯材D；

c）二次热处理：

取芯材D于160～170℃保温10～20h，在氮气氛围中空冷至室温，然后冷拔至所需直径，得到芯材E；

3）表面处理：

a）表面脱氧：

取步骤2）得到的芯材E置于工件上旋转，每旋转0.1～1s暂停1～3s，对芯材E的外侧壁进行喷丸处理，喷丸高度为0.15～0.5mm，喷丸速度为28～36m/s，喷丸材料的喷射角度垂直于芯材E，喷丸处理1～6min，而后置于氢氧化钠溶液中处理3～5min进行表面脱氧，水洗烘干后，制得芯材；

b）表面强化：

通入氢气和甲烷混合气体，并加热五氯化铌，使得混合气体携带五氯化铌向芯材表面移动，制得碳化铌壳层；

取纳米硅化铜粉预热至450～500℃，在干燥的氩气氛围中，向碳化铌壳层的表面喷涂经超声雾化的纳米硅化铜粉，送粉速度为20～35g/min，进行激光熔覆，激光功率为2500～3200W，扫描速度为200～450mm/min，熔覆结束后，调节激光功率至100～1000W，扫描速度为120～240 mm/min，制备得到硅化铜壳层，得到铝棒。

3.根据权利要求2所述的一种高收得率高强度的冷拔脱氧铝棒的加工工艺，其特征在于：所述步骤2）中的淬火介质为氯化钠和硝酸盐混合溶液。

4.根据权利要求2所述的一种高收得率高强度的冷拔脱氧铝棒的加工工艺，其特征在于：所述步骤3）中的喷丸材料为玻璃微粒，所述喷丸材料的粒径为0.1～2mm。