鋁合金母線型材生產(chǎn)工藝研究

　　這篇工藝研究論文發(fā)表了鋁合金母線型材工藝試驗(yàn)研究，隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，電氣設(shè)備越來(lái)越多，銅作為一種優(yōu)良的金屬材料，被廣泛的應(yīng)用于電氣設(shè)備中，但是很多發(fā)達(dá)國(guó)家使用純鋁或鋁合金材料，我國(guó)也逐步掌握了生產(chǎn)該合金鋁母線擠壓技術(shù)，為今后批量生產(chǎn)此類產(chǎn)品積累了經(jīng)驗(yàn)。

　　關(guān)鍵字詞：工藝研究論文,1070鋁合金;擠壓;電導(dǎo)率;工藝研究

　　隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，電氣設(shè)備數(shù)量急速增加，作為關(guān)鍵導(dǎo)電設(shè)備的母線槽需求量也隨之大增。銅作為一種導(dǎo)電性能優(yōu)良的金屬材料，在我國(guó)被大量應(yīng)用與母線槽制造，但是在歐美國(guó)家超過(guò)50%的母線采用純鋁或鋁合金材料，鋁母線在工廠、商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)的場(chǎng)所大量應(yīng)用[1]。我國(guó)銅礦儲(chǔ)量約為3000萬(wàn)噸，鋁土礦儲(chǔ)量約為8.3億噸，開發(fā)鋁代銅技術(shù)可有效緩解我國(guó)銅礦資源的匱乏。為了提高其電導(dǎo)率通常需要對(duì)鋁型材進(jìn)行鍍錫、鍍銅處理，這就要求型材表面平整、潔凈、無(wú)劃痕、毛刺、拉毛，控制機(jī)械紋等要求。本文通過(guò)對(duì)1070鋁合金鋁母線的擠壓工藝技術(shù)進(jìn)行研究。

　　1技術(shù)要求及試驗(yàn)內(nèi)容

　　1.1技術(shù)要求

　　各項(xiàng)指標(biāo)符合GB/T5585.2標(biāo)準(zhǔn)。(1)合金成分。鑄錠的化學(xué)成分見表1。(2)力學(xué)性能及電學(xué)性能要求。1070-H112鋁合金鋁母線板材力學(xué)性能及電學(xué)性能要求為抗拉強(qiáng)度55MPa，屈服強(qiáng)度為15MPa，電導(dǎo)率為61%IACS。(3)表面狀態(tài)。由于擠壓完成后的板材需要做鍍鉻處理，因此對(duì)板材表面要求高。保證表面平整、潔凈、無(wú)劃痕、無(wú)油污、控制機(jī)械紋;切割面保證光滑，無(wú)毛刺、毛邊。防止拉毛，夾渣。

　　1.2試驗(yàn)內(nèi)容

　　(1)工藝流程。1070-H112鋁母線要求在保持一定強(qiáng)度的前提下具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，工藝研究的目的就是為了同時(shí)滿足力學(xué)性能和電學(xué)性能兩個(gè)互相制約的物理量，也同樣需要滿足后期鍍鉻處理時(shí)的表面要求。1070-H112鋁母線板材的生產(chǎn)工藝流程為：配料→熔煉鑄造→均勻化退火→鋸切鑄錠→車皮鑄錠→鑄錠加熱→熱擠壓→在線穿水淬火→拉伸矯直→鋸切取樣→性能檢測(cè)(化學(xué)成分、力學(xué)性能、電導(dǎo)率)→切成品→成品檢查→包裝、入庫(kù)[2]。(2)擠壓工藝。

　　板材擠壓生產(chǎn)設(shè)備為880T油壓機(jī)，采用正向熱擠壓方式，配置擠壓筒為Φ125mm，鑄錠規(guī)格：Φ125mm×480mm，壓余為30mm，單孔模具，擠壓系數(shù)為38.4。擠壓工藝為：鑄錠加熱溫度：450℃~470℃;擠壓速度：7m/min~11m/min;模具溫度：440℃~500℃;擠壓筒溫度：420℃~440℃;在線淬火方式：穿水;切頭、尾量：頭1m，尾3m[3]。(3)檢驗(yàn)方法�；瘜W(xué)成分使用直讀光譜儀XRF-1800;力學(xué)性能使用電子控制液壓驅(qū)動(dòng)伺服式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)AGS-X;電導(dǎo)率檢測(cè)使用數(shù)字便攜式渦流導(dǎo)電儀FD102。

　　2試驗(yàn)結(jié)果與討論

　　2.1化學(xué)成分調(diào)整對(duì)板材電學(xué)性能的影響

　　在擠壓生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)板材取樣，對(duì)其進(jìn)行電導(dǎo)率檢測(cè)及力學(xué)性能檢測(cè)，抽取三組具有代表性試樣檢測(cè)結(jié)果如表2所示。從表2的檢測(cè)結(jié)果可以看出，采用上述擠壓制度試樣的力學(xué)性能滿足客戶檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，但是電導(dǎo)率指標(biāo)不穩(wěn)定，有部分試樣的電導(dǎo)率性能不能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)此情況進(jìn)行化學(xué)成分分析，分析結(jié)果如表3所示。從表3檢測(cè)結(jié)果可以看出，五種試樣電導(dǎo)率的變化情況與其化學(xué)成分有關(guān)，鋁元素含量越高，電導(dǎo)率也就越高。這是由于純鋁具有較高的導(dǎo)電性，其他元素對(duì)合金的電導(dǎo)率有一定影響。因此需要控制其他合金元素含量，在生產(chǎn)中需要對(duì)鑄錠的鋁元素含量提到上限。

　　2.2擠壓工藝對(duì)板材表面質(zhì)量的影響

　　由于鋁母線板材需要后期鍍鉻處理，因此對(duì)板材的表面質(zhì)量要求較高，在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：擠壓速度速度較低或者鑄錠加熱溫度較低時(shí)板材表面就會(huì)出現(xiàn)較重的振紋或道子，對(duì)此問(wèn)題我公司進(jìn)行工藝改進(jìn)，將鑄錠溫度控制在460℃左右，擠壓速度提高到9m/min以上，工藝改進(jìn)后發(fā)現(xiàn)板材表面質(zhì)量有所提高，工藝改進(jìn)前后表面情況如圖1、2所示。從圖1、2可以看出工藝改進(jìn)后的板材表面質(zhì)量有所提高，究其原因，主要是因?yàn)樘岣哞T錠加熱溫度使其與模具工作溫度更好的結(jié)合，配合模具提高表面質(zhì)量。提高擠壓速度是盡量避免擠壓機(jī)在擠壓時(shí)發(fā)生震動(dòng)對(duì)純鋁板材表面質(zhì)量的影響，由于純鋁本身硬度較低，所以更容易受到外界環(huán)境影響從而造成表面質(zhì)量下降。因此后續(xù)生產(chǎn)時(shí)對(duì)鑄錠加熱溫度和擠壓速度方面進(jìn)行控制。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)對(duì)1070鋁合金鋁母線板材的試驗(yàn)生產(chǎn)，進(jìn)一步了解了生產(chǎn)這種產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)中為滿足客戶要求，改進(jìn)了擠壓生產(chǎn)工藝，避免出現(xiàn)表面質(zhì)量不好，電導(dǎo)率不夠的情況。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]徐芬,羅順.鋁合金母線排表面缺陷分析[J].材料研究與應(yīng)用,2012,6(02):146-149.

　　[2]李濤,李丹丹,賈林.6063鋁合金管母線生產(chǎn)工藝及其性能[J].輕合金加工技術(shù),2015,43(09):46-48.

　　[3]鋁及鋁合金材料手冊(cè)[M].科學(xué)出版社,武恭等編,1994.

　　作者：曹善鵬 王儒 陳立超 唐鴻洋 李柏林 單位：遼寧忠旺集團(tuán)有限公司

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