专利名称：铝合金电缆带材料及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种铝合金材料，特别是涉及一种铝合金电缆带及其生产方法。
背景技术：
目前国内生产的电缆带主要有1060、1145、8011系铝合金产品，由于8011系铝合金生产出的电缆带表面质量好且延伸率较高，有逐渐取代前两者的趋势。但是8011系铝合金的主要成分为Si、Fe，且含量一般F e> Si，由于Si、!^e的特性和其中不可避免杂质所造成的影响，生产出的8011 “0”状态电缆带强度偏硬，不能满足客户的要求(抗拉强度9(TllOMPa、延伸率彡20%)；而用普通8011合金生产出的电缆产品，强度一般为 105^115MPa,延伸率彡18%，如要想再降低强度，需要二次退火，或者提高退火温度增加退火时间，稍有不慎易将造成铝箔内部晶粒粗大、橘皮等现象，造成成品率低下，生产成本大幅提升。经检索，申请号为200510031180. 0的发明公开一种高强度高延伸率6063铝合金及其生产方法，其生产方法是a.熔铸配料装炉一熔化一搅拌与扒渣一覆盖一喷射精炼 —扒渣与覆盖一静置保温一铸锭；b.挤压与热处理均质化一空气冷却一铸锭加热一挤压 —水雾淬火一断切一冷床冷却一拉伸一矫直一人工时效处理一成品。经检测，该方法铝合金型材的延伸率和强度均有一定程度提高，但生产周期较长，能耗较高，得到的铝合金板材质量也不理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种铝合金电缆带，还提供一种延伸率高、生产成本低的铝合金电缆带的生产方法。本发明的技术方案
一种铝合金电缆带材料，以重量百分比表示，成分中为Si 0. 6(Γ0. 80%、Fe 0. 20 0. 40%、Cu ^ 0. 05%、Mn ^ 0. 03%、Mg ^ 0. 03%、Ti 0. 02 0. 03% ，余量为Al及不可避免的杂质，合计100%。一种铝合金电缆带的生产方法，包括以下步骤，
(1)熔炼将符合权利要求1的铝锭和废料加入到火焰反射熔炼炉中，熔化并升温，当温度达到750士5°C时取样，调整成分，然后扒渣、精炼，得到铝合金熔体，熔体温度控制在 750士5°C ；
(2)静置炉精炼将铝合金熔体转注至静置炉精炼；
(3)晶粒细化在线向精炼后的铝合金熔体中加入铝钛硼细化剂进行晶粒细化，使Ti 含量为铝合金熔体重量的0. 02、. 04% ；
(4)在线除气铝合金熔体经除气箱精炼除气；(5)过滤铝合金熔体经过滤箱，采用陶瓷过滤片进行过滤除渣；
(6)连续铸轧将铝合金熔体通过铸轧机铸轧成6.5^7. 5mm的板带，经过调整板型、剪切、卷取，轧出铸轧坯卷；
(7)冷轧将铸轧坯卷经5飞个加工道次的冷轧，轧制至0.5^0. 7mm ；
(8)箔轧再经3、个道次轧制成0.15-0. 25mm的电缆带板基；
(9)分切与退火根据用户要求分切，退火，升温至38(T420°C保温8 10h，然后炉温降至 34(T380°C，保温 8 10h。所述静置炉精炼是采用N2精炼除气，精炼时间不少于20min，温度控制在 745 士 5°C。所述在线除气时向除气箱通入氩气进行除气，铝合金熔体温度控制在725 士 5 °C， 除气后要求铝合金熔体中每IOOg铝的含氢量< 0. 13ml。所述陶瓷过滤片的精度为35 40ppi，过滤温度控制在715士5°C。所述连续铸轧时参数为辊缝5. (Γ5. 5mm、铸轧区长45 55mm、前箱温度为 69(T710°C、铸造速度为80(Tl000mm/min，铸轧辊粗糙度为0. 7 1. Oym0所述冷轧时的工作辊凸度为0. 05 0. 08mm，粗糙度为0. 35士0. 03 μ m，轧制油油温为 35-45 0C ο所述箔轧时工作辊的凸度为0. 03 0. 05mm，粗糙度为0. 3士0. 03 μ m，轧制油油温为 45-55°C，轧制速度为 400-450m/min。本发明的积极有益效果
(1)本发明通过合理调整原8011铝合金电缆带的成分，特别是调整合金中F e、Si的含量，使F e含量小于Si含量，电缆带的性能更符合实际要求。本发明的铝合金电缆带的性能指标为抗拉强度9(Tl05MPa、延伸率> 23%，本发明产品降低了电缆带的抗拉强度，提高了延伸率，更大程度地满足了客户要求。(2)本发明的生产工艺简化，生产过程中只需一次退火，不需要二次退火，也不需要提高退火温度和增加退火时间，即在后续加工过程中不增加任何工序即得到抗拉强度低、延伸率高的产品。该方法能节约生产成本，提高生产效率和成品率，易于推广，具有明显的经济和社会效益。
具体实施例方式实施例1、一种铝合金电缆带及其生产方法 1、产品成分
2、生产方法
(1)熔炼将符合上述要求的边角废料和重熔铝锭加入到火焰反射炉中，加热熔化并充分搅拌，每次搅拌15min，间隔20min再次搅拌，防止熔体局部过热，然后进行扒渣；调整温度至750士5°C时取样，取样时注意对熔体彻底搅拌，确保成分均勻。根据炉前分析结果， 在熔炼炉内按合金成分比例进行调整，调整时所加入的添加剂如1 剂、Al-Si锭等必须符合国家标准要求，待成分合格后静置不小于30min，在测量熔体温度时，热电偶温度计应放在铝合金熔体的中下部进行测量，熔体温度控制在750士5°C ；
(2)静置炉精炼将铝合金熔体转注至静置炉，转注过程中和倒满炉后采用队精炼除气除渣，精炼时精炼管沿炉底缓慢移动，控制好气体流量，避免熔体翻滚过大，熔体浪高彡50mm，精炼时间为25min，温度控制在745士5°C ；
(3)晶粒细化在线加入铝钛硼细化剂进行晶粒细化，使Ti含量达到铝合金熔体重量的 0. 033% ；
(4)在线除气铝合金熔体经过除气箱，将高纯氩气通过石墨转子对熔体除气，要求转子转速正常平稳，气体流量控制不要过大，气泡细小均勻，熔体温度控制在725士5°C，除气后要求含氢量< 0. 13ml/100gAl ；
(5)过滤采用过滤精度为35ppi的陶瓷过滤片除渣，温度控制在715士5°C；
(6)连续铸轧铸轧参数为辊缝5.3mm、铸轧区长48mm、前箱温度为695°C、铸造速度为900mm/min，铸轧辊粗糙度为0. 9 μ m ；铝合金熔体通过铸轧机铸咀流向两个相向转动且内部通有循环水的铸轧辊之间，在铸轧区内实现铸造、轧制变形，将液态铝合金熔体铸轧成 7. 5mm厚的板带；再经过调整板型、剪切、卷取、轧出铸轧坯卷；
(7)冷轧铸轧坯卷在冷轧机上轧，经5飞个加工道次的轧制，将6.5^7. 5mm厚的板带轧至0. 6 0. 62mm (注厚度1. 2_1. 3mm为切边道次)，为了控制好冷轧板的表面质量和板型，工作辊凸度0. 06mm,上支撑辊凸度0. 02mm,下支撑辊为平辊，工作辊粗糙度Ra 0. 35士0. 03 μ m，轧制油油温控制在35_45°C ；要求冷轧板表面无擦划伤、划痕、亮道、厚差均勻；
(8)箔轧经3、个道次的轧制，轧制成0.15-0. 25mm的电缆带，为了保证电缆带的表面质量和板型，要求工作辊凸度0. 04mm,上下支撑辊为平辊，工作辊粗糙度Ra 0. 3士0. 03 μ m,轧制油油温控制在45-55°C，特别注意在轧制成品道次时，要保证工作辊无划伤、亮印、粘铝等缺陷，速度不宜过高，保证400-450m/min勻速轧制，调整气压以保证吹扫干净，不允许出现残留油污，以免造成退火油斑缺陷；
(9)分切与退火根据用户要求进行分切，然后进行成品退火在250°C排烟池后，升温至403°C时保温8h，炉温降至360°C时再保温他，得到成品。 得到的铝合金电缆带成品的性能指标抗拉强度95MPa、延伸率24%。
实施例2、生产方法同实施例1，不同之处在于
权利要求
1.一种铝合金电缆带材料，其特征是以重量百分比表示，成分中为Si 0.6(Γ0.80%、 Fe 0. 2(Γθ. 40%、Cu ^ 0. 05%、Mn ^ 0. 03%、Mg ^ 0. 03%、Ti 0. 02 0. 03%，余量为Al及不可避免的杂质，合计100%。
2.—种铝合金电缆带的生产方法，其特征是该方法包括以下步骤，(1)熔炼将符合权利要求1的铝锭和废料加入到火焰反射熔炼炉中，熔化并升温，当温度达到750士5°C时取样，调整成分，然后扒渣、精炼，得到铝合金熔体，熔体温度控制在 750士5°C ；(2)静置炉精炼将铝合金熔体转注至静置炉精炼；(3)晶粒细化在线向精炼后的铝合金熔体中加入铝钛硼细化剂进行晶粒细化，使Ti 含量为铝合金熔体重量的0. 02、. 04% ；(4)在线除气铝合金熔体经除气箱精炼除气；(5)过滤铝合金熔体经过滤箱，采用陶瓷过滤片进行过滤除渣；(6)连续铸轧将铝合金熔体通过铸轧机铸轧成6.5^7. 5mm的板带，经过调整板型、剪切、卷取，轧出铸轧坯卷；(7)冷轧将铸轧坯卷经5飞个加工道次的冷轧，轧制至0.5^0. 7mm ；(8)箔轧再经3、个道次轧制成0.15-0. 25mm的电缆带板基；(9)分切与退火根据用户要求分切，退火，升温至38(T420°C保温8 10h，然后炉温降至34(T380°C，保温8 10h，得到成品。
3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征是所述静置炉精炼是采用队精炼除气，精炼时间不少于20min，温度控制在745士5°C。
4.根据权利要求2所述的生产方法，其特征是所述在线除气时向除气箱通入氩气进行除气，铝合金熔体温度控制在725士5°C，除气后要求铝合金熔体中每IOOg铝的含氢量 (0. 13ml 。
5.根据权利要求2所述的生产方法，其特征是所述陶瓷过滤片的精度为35、0ppi，过滤温度控制在715 士 5 °C。
6.根据权利要求2所述的生产方法，其特征是所述连续铸轧时参数为辊缝 5. 0 5. 5mm、铸轧区长45 55mm、前箱温度为69(T710°C、铸造速度为80(Tl000mm/min，铸轧辊粗糙度为0. 7^1. Oym。
7.根据权利要求2所述的生产方法，其特征是所述冷轧时的工作辊凸度为 0. 05 0. 08mm，粗糙度为0. 35 士 0. 03 μ m，轧制油油温为35-450C0
8.根据权利要求2-7任一项所述的生产方法，其特征是所述箔轧时工作辊的凸度为 0. 03 0. 05mm，粗糙度为0. 3 士 0. 03 μ m，轧制油油温为45-55°C，轧制速度为400_450m/min。
全文摘要
本发明涉及一种铝合金电缆带材料及其生产方法。以重量百分比表示，铝合金电缆带成分为Si0.60~0.80%、Fe0.20~0.40%、Cu≤0.05%、Mn≤0.03%、Mg≤0.03%、Ti0.02~0.03%，余量为Al及不可避免的杂质。其生产方法包括熔炼、静置炉精炼、晶粒细化、在线除气、过滤、连续铸轧、冷轧、箔轧和分切退火步骤。本发明的铝合金电缆带的抗拉强度90~105MPa、延伸率≥23%，和目前的产品相比降低了抗拉强度，提高了延伸率，更大程度地满足了客户要求。生产工艺简化，生产过程中只需一次退火，即在后续加工过程中不增加任何工序即得到抗拉强度低、延伸率高的产品。该方法能节约生产成本，提高生产效率和成品率，易于推广，具有明显的经济和社会效益。
文档编号H01B5/02GK102191414SQ20111009218
公开日2011年9月21日 申请日期2011年4月13日 优先权日2011年4月13日
发明者侯金豆, 李东旭, 王朋晖 申请人:河南顺源宇祥铝业科技有限公司