专利名称：铝合金导线生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于金属塑性加工技术领域，具体涉及一种铝合金导线生产工艺。
背景技术：
铝-镁-硅合金是一种可形变热处理铝合金，具有较高的强度与导电性能组合，被广泛用作铝合金架空导线。连铸连轧一多道次拉伸工艺是电线电缆行业生产铝和软铝合金线坯的主要方法，其工艺流程配料一熔化一精炼一连续铸造(边长为40 50 mm菱形截面的坯料)一热连轧(13道次)一Φ9.8_左右的线坯。这种工艺路线设备投资适中，产品单重大、成材率较高(90%以上)、质量相对稳定。不足之处是需要采用多道次拉伸才能得到符合尺寸要求的产品，步骤复杂、生产成本高。水平连铸制备铝合金线坯的工艺流程配料一熔化一精炼一水平连铸连拉(12个或24个结晶器并联)一Φ 12 mm左右的线坯。水平连铸连拉法的特点是设备投资少，线材的成品率较高(90%以上)。然而水平连铸铝合 金杆坯中不可避免的出现较常见比重偏析、枝晶偏析、晶界偏析和区域偏析，而这些偏析在后续拉拔工艺中难以消除它，通常采用对水平连铸铝合金杆坯进行均匀化处理。这不但增加了工序和生产成本，而且还会使杆坯表面氧化严重。此外，在水平连铸一连拉的情况下，拉制出来的线坯基本上是一种铸造组织，塑性比较差，后续拉制过程中容易出现断丝。
发明内容
本发明针对上述不足，提供一种铝合金导线生产工艺，该生产工艺步骤简单、操作方便、成材率高、生产成本低，用其生产的产品性能均匀、表面质量优良、成材率高。本发明提供的铝合金导线生产工艺，步骤如下
a.配料；
b.熔化；
c.精炼，得精炼后的合金液；
d.水平连铸对步骤c得到的合金液采用带结晶器的水平连铸机铸造，浇注温度680 750°C，水平连铸速度800 1300mm/min，得直径Φ8 Φ15ι πι的圆线杆坯；
e.清洗对步骤d得到的圆线杆坯采用钢丝轮刷和在线超声波进行清洗，超声波清洗采用专用铝合金清洗剂，清洗和漂洗的温度控制55 70°C，得清洗后的圆线杆坯；
f.连续挤压步骤e得到的清洗后的圆线杆坯通过连续挤压机进行连续挤压，温度为450 550°C，得挤出线坯；
g.在线淬火用高压吹水头在线对步骤f得到的挤出线坯进行直接水淬，得淬火产品，淬火产品保持40 60°C的温度；
h.在线小变形拉伸利用安装在高压吹水头和恒张力收绕装置之间的拉丝模对步骤g得到的淬火产品进行在线小变形拉伸，冷变形量控制在1% 5%，得到的变形拉伸产品收线卷取在恒张力收绕装置上；
i.人工时效处理，对步骤h得到的变形拉伸产品进行人工时效处理，温度145 195°C下保温2 4小时，得成品。作为本发明的生产工艺的进一步改进，步骤i中的人工时效处理为150 175°C保温2 4小时。本发明有别于现有的连铸连轧一多道次拉伸工艺制备铝合金导线在于充分利用了连续挤压大剪切变形的特点，一次将水平连铸杆坯挤压成接近尺寸的铝合金导线，而无需采用多道次拉伸。本发明提供的铝合金导线生产工艺 ，其连续挤压一在线淬火实质上是一种高温形变热处理工艺，利用连续挤压变形及变形热的共同作用实现铝合金的快速固溶，并由于连续挤压具有产品组织性能均匀等特点，可确保整个生产过程的完全固溶，为随后的人工时效处理提供良好的组织条件，从而确保铝合金导线具有良好、均匀的力学性能和导电性能；同时，也是一种步骤简单、操作方便、成材率高、生产成本低的铝合金导线生产工艺。本发明的铝合金导线生产工艺生产的产品性能均匀、表面质量优良。本发明的工艺可广泛用于铝合金导线的生产。
具体实施例方式实施例采用99. 7%铝锭、镁锭以及Al-Si、Al-Fe中间合金，根据铝合金导线的化学组成配料，经熔化后，采用光谱直读方法对溶体取样进行化学成分分析，实测成分见表1，其中合金I相当于LHA1，合金2相当于LHA2。采用带结晶器的水平连铸机铸造成一定直径的圆线杆坯，将该圆线杆坯清洗后，在LJ300铝材连续挤压机上挤压成一定直径的出模口产品，将此出模口产品在线直接水淬后经在线小冷变形拉伸收线卷取，然后在90KW箱式电阻炉内进行人工时效处理，不同实施方式的铝合金成分、浇注温度、水平连铸速度、连续挤压温度、淬火产品保持温度、冷变形量及人工时效处理的温度和时间见表2，对应产品力学性能和电阻率数据见表3。作为对比，采用连铸连轧一多道次拉伸工艺生产的高强度铝合金线LHAl和LHA2的力学性能和电阻率数据见表4。
合金 |Mg[Si[Cu [Fe [Mn [Cr [Zn [Ti [AL
6201 O. 60 O. 90 0! 50 O. 90 .0. 10 0Γ50~ O. 03 O. 03 O. 10其余
合金 I O. 538O! 526~0. 031 0ΤΤ 8~ O. 020 O. 008 O. 011—0. OOl 其余
合金 2|θ·632|θ. 621|θ. 027 |θ. 121 |θ. Oll |θ. 009 |θ. 019 |θ. OOl |其余
表I不同实施例铝合金及6201铝合金的化学成份(重量百分比，%)
权利要求
1. 一种铝合金导线生产工艺，步骤如下 a.配料； b.熔化； c.精炼，得精炼后的合金液； d.水平连铸对步骤c得到的精炼后的合金液采用带结晶器的水平连铸机铸造，浇注温度680 750°C，水平连铸速度800 1300mm/min，得圆线杆坯； e.清洗对步骤d得到的圆线杆坯采用钢丝轮刷和在线超声波进行清洗，超声波清洗采用专用铝合金清洗剂，清洗和漂洗的温度控制55 70°C，得清洗后的圆线杆坯； f.连续挤压步骤e得到的清洗后的圆线杆坯通过连续挤压机进行连续挤压，温度为450 550°C，得挤出线坯； g.在线淬火用高压吹水头在线对步骤f得到的挤出线坯进行直接水淬，得淬火产品，淬火产品保持40 60°C的温度； h.在线小变形拉伸利用安装在高压吹水头和恒张力收绕装置之间的拉丝模对步骤g得到的淬火产品进行在线小变形拉伸，冷变形量控制在1% 5%，得到的变形拉伸产品收线卷取在恒张力收绕装置上； i.人工时效处理，对步骤h得到的变形拉伸产品进行人工时效处理，温度145 195°C下保温2 4小时，得成品。
2.根据权利要求I所述的铝合金导线生产工艺，其特征在于步骤i中的人工时效处理为150 175°C保温2 4小时。
全文摘要
本发明提供了一种铝合金导线生产工艺，包括配料、熔化、精炼、水平连铸、清洗、连续挤压、在线淬火、在线小冷变形拉伸、人工时效处理工序。本发明的工艺利用连续挤压大剪切变形的特点，并通过在线小冷变形拉伸和人工时效处理，从而获得组织细小、性能均匀、表面质量优良的导线。本发明的工艺步骤简单、操作方便、成材率高、生产成本低，用其生产的产品性能均匀、表面质量优良。本发明的工艺可用于铝合金导线的生产。
文档编号C22F1/04GK102828130SQ201210328680
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月7日 优先权日2012年9月7日
发明者苏华光, 刘孟英, 周承宇 申请人:湖南金龙电缆有限公司