[發明專利]一種電工用鋁及鋁合金母線的生產工藝

有效

• 申請號: 201310061628.8
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN103071696A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 徐高磊
• 申請（專利權）人: 徐高磊
• 主分類號: B21C37/04
• 分類號: B21C37/04;C22C21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于有色金屬加工技術領域，尤其涉及一種電工用鋁及鋁合金母線的生產工藝。

背景技術

母線是指在變電所中各級電壓配電裝置的連接，以及變壓器等電氣設備和相應配電裝置的連接，大都采用矩形或圓形截面的裸導線或絞線。母線的作用是匯集、分配和傳送電能。母線主要包括銅及銅合金母線、鋁及鋁合金母線兩類。隨著我國電力及相關行業迅猛發展，銅的需求也不斷增長，由于我國銅資源緊缺，加之銅價較高，國內外對鋁及鋁合金母線需求逐漸增長。與銅及銅合金母線相比，鋁及鋁合金母線具有更高的安全性和可靠性、安裝更加簡便、應用范圍廣、節能環保等優勢。鋁及鋁合金母線的傳統生產工藝是熔煉鑄造——加熱——擠壓——軋制——矯直，該工藝主要存在工藝流程長、能耗高、成材率低、生產成本高等缺點。

發明內容

本發明提供一種電工用鋁及鋁合金母線的生產工藝，其工藝流程短、高效節能、導電率高、成材率高、生產成本低。

本發明采取的技術方案如下，一種電工用鋁及鋁合金母線的生產工藝，包括以下步驟：

（1）上引連鑄鋁及鋁合金桿：以優質鋁錠為原料，在670℃~750℃下熔化保溫，并經在線除氣裝置，對鋁及鋁合金熔體進行攪拌、除氣，用牽引機組離合式真空上引鋁及鋁合金桿；

（2）連續擠壓鋁及鋁合金母線：以鋁及鋁合金桿為原料，采用連續擠壓機組生產鋁及鋁合金母線，連續擠壓機轉速為10～20r/min，母線寬度最大可達到400mm，母線擠出速度：8～50m/min，母線擠出后經真空防氧化管及水槽冷卻、吹干后卷取；

（3）拉伸：采用全自動液壓拉拔機，將鋁及鋁合金母線進行拉伸、精整。

本發明的進一步的設置如下：

所述的在線除氣、攪拌，通過在線除氣攪拌裝置，向鋁及鋁合金熔體內充入99.996%的氬氣或氮氣，通過受控的旋轉石墨軸和轉子，將計量的氬氣或氮氣壓入鋁及鋁合金熔體中并打散成微小氣泡，使其均勻的分散在鋁及鋁合金熔體中，氣源出口壓力0.2～0.5MPa，流量1～1.25Nm³/h，然后用牽引機組離合式真空上引鋁及鋁合金桿，引桿速度700～1200mm/min，引桿直徑為Ф12～Ф40mm。

所述的優質鋁錠其鋁含量不小于99.65%，Fe/Si比為1.3~1.4，Fe含量為0.09%~0.14%，Si含量為0.12~0.20%，稀土含量為0.08%~0.15%。

所述的連續擠壓鋁及鋁合金母線包括合理設計模具和墊片的形狀和尺寸，墊片安裝在模具的上部，墊片為凹字形。

所述的拉伸系數λ為1.05~1.2。

本發明采用上述方案具有如下有益效果：

1.高效、節能、成材率高、生產效率高。利用上引連鑄技術與連續擠壓技術的完美結合，生產鋁及鋁合金母線，與傳統工藝相比，生產流程縮短，減少了鑄錠加熱的工序，節省了大量的能源消耗。同時采用連續擠壓技術可以實現母線生產的連續化，減少了傳統擠壓工藝生產中存在切頭去尾的材料浪費，成材率和生產效率高。

2.采用獨特的模具和墊片設計，大幅度提高母線產品的寬度和質量。本發明通過合理設計模具墊片的形狀及厚度，提高流動的均勻性，解決了大擴展比和大寬厚比擠出工藝難題，可以生產寬度為400mm的母線。

3.導電率高、力學性能優異。通過合理優化母線的化學成分，控制Fe/Si比值，并添加稀土元素，降低雜質元素對導電率的影響，其導電率不小于62%IACS。同時鑄態的鋁及鋁合金桿經過連續擠壓，其轉變為再結晶組織，母線的內部組織致密，力學性能優異，其中R態母線伸長率大于25%，抗拉強度大于75MPa，其中Y態母線伸長率大于4%，抗拉強度大于120MPa。

附圖說明：

圖1為本發明一種電工用鋁及鋁合金母線的生產工藝流程圖；

圖2?為本發明擠壓工作體結構圖；

圖3為本發明模具和墊片的結構示意圖。

圖中標號：10、擠壓工作體面板；11、堵頭、12、成型室；13、墊片；14、凹字形墊片；15、模具；16、蓋板。

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具體實施方式：

本發明采用工藝方案流程如下：上引連鑄鋁及鋁合金桿——連續擠壓鋁及鋁合金母線——拉伸

1.上引連鑄鋁及鋁合金桿

以優質鋁錠為原料，在710℃~730℃下熔化保溫，并經在線除氣裝置，對鋁及鋁合金熔體進行攪拌、除氣，用牽引機組離合式真空上引鋁及鋁合金桿；