一种挤压成型用铝材的制备方法及对应的铝合金材料技术

本发明专利技术提供了一种挤压成型用铝材的制备方法，其制备的铝合金杆，经过拉丝验证后，完全符合要求，降低加工成本，且使用该方法制作获得的铝合金杆使后续制品的再结晶晶粒得以细化，强度、伸长率得到改善；且其在挤压过程中不产生漏洞；且挤压薄管不易破裂。预先制出按照铝合金材料成分配比的铝液，确保铝液主要成分组成为Si：0.03～0.06wt％、Mn：0.33～0.45wt％、Fe：0.1～0.2wt％、Cu：0.005％～0.01wt％、Ti：0.01‑0.03wt％、La：0.005‑0.010wt％、Ce：0.01‑0.02wt％、其余为铝；之后高效喷粉精炼剂通入装有铝液的保温炉内熔体中进行精炼，扒渣后再次调整铝液内成分配比为Si：0.03～0.06wt％、Mn：0.33～0.45wt％、Fe：0.1～0.2wt％、Cu：0.005％～0.01wt％、Ti：0.01‑0.03wt％、La：0.005‑0.010wt％、Ce：0.01‑0.02wt％、其余为铝。

【技术实现步骤摘要】
一种挤压成型用铝材的制备方法及对应的铝合金材料
本专利技术涉及冶金的
，具体为一种用挤压成型用铝材，本专利技术还提供了该铝材的制备方法。
技术介绍
现有的挤压成型用铝材的材料配比在进行挤压成型时，在挤压过程中易产生漏洞；且挤压薄管易破裂。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种挤压成型用铝材的制备方法，其制备的铝合金杆，经过拉丝验证后，完全符合要求，降低加工成本，且使用该方法制作获得的铝合金杆使后续制品的再结晶晶粒得以细化，强度、伸长率得到改善；且其在挤压过程中不产生漏洞；且挤压薄管不易破裂。一种挤压成型用铝材的制备方法，其特征在于：预先制出按照铝合金材料成分配比的铝液，确保铝液主要成分组成为Si：0.03～0.06wt％、Mn：0.33～0.45wt％、Fe：0.1～0.2wt％、Cu：0.005％～0.01wt％、Ti：0.01-0.03wt％、La：0.005-0.010wt％、Ce：0.01-0.02wt％、其余为铝；之后高效喷粉精炼剂通入装有铝液的保温炉内熔体中进行精炼，扒渣后再次调整铝液内成分配比为Si：0.03～0.06wt％、Mn：0.33～0.45wt％、Fe：0.1～0.2wt％、Cu：0.005％～0.01wt％、Ti：0.01-0.03wt％、La：0.005-0.010wt％、Ce：0.01-0.02wt％、其余为铝，之后炉外精炼及除渣获得洁净铝液，将洁净铝液进行浇铸，之后对浇铸的毛坯校直、冷却后进行连续轧制、形成铝杆，之后清洁、冷却后获得微细化拉制用铝杆。其进一步特征在于：其具体制备步骤如下：1)原材料选择及熔炼：对原材料进行检验，选择相应品位的铝锭进行合理搭配，投入熔铝炉熔炼，控制炉内铝液温度≤760℃；2)铝液成分分析：将熔炼好的铝液或电解原铝液转注到保温炉，搅拌均匀后取样用直读光谱仪进行快速分析，检测溶液中Al、Mn、Si、Fe、Cu、Ti、La、Ce的含量；3)合金化处理：根据步骤2光谱检验结果,计算对应的中间合金的加入量，控制保温炉铝液温度在740±10℃时，加入相应的中间合金，搅拌使铝液成分充分均匀，所述铝液主要成分组成为：Si：0.03～0.06wt％、Mn：0.33～0.45wt％、Fe：0.1～0.2wt％、Cu：0.005％～0.01wt％、Ti：0.01-0.03wt％、La：0.005-0.010wt％、Ce：0.01-0.02wt％、其余为铝；4)精炼：完成步骤3后，在铝液温度达到750±10℃时用99.999％的高纯氮气作载体，将高效喷粉精炼剂通入保温炉内熔体中进行精炼,达到铝液除气、除杂的净化处理，精炼时控制精炼剂吹入的速度和氮气的压力；5)扒渣：步骤4完成后，铝液静置5～10分钟，打开保温炉扒渣门进行扒渣，将浮在铝液表面上的铝渣清理干净；6)成分调整:将完成步骤4、5的铝液在保温炉内静置30～40分钟，然后进行取样分析,元素含量偏离时进行调整,确认铝液成分组成为：Si：0.03～0.06wt％、Mn：0.33～0.45wt％、Fe：0.1～0.2wt％、Cu：0.005％～0.01wt％、Ti：0.01-0.03wt％、La：0.005-0.010wt％、Ce：0.01-0.02wt％、其余为铝；7)炉外精炼及除渣：步骤6完成后，在铝液温度达到740±10℃时，即可出炉，铝液从保温炉出来经过流槽进入在线除气装置和过滤装置,进行炉外精炼，再次除气除渣，除渣时需选用除渣仪进行；8)连续铸造：对步骤7再次精炼后的洁净铝液进行连续浇铸，浇铸温度控制在675～695℃，铸造冷却水温度为25～35℃，冷却水总压力为0.30MPa，采用水平浇铸方式进行浇铸；同时根据拉制单丝的直径范围，控制结晶轮的速度、冷却水压力，使从结晶轮出来到引桥上的铸坯温度为530～570℃；9)连续轧制：对步骤8制得的铸坯进行校直、冷却，控制进轧前铸坯温度保持在530～560℃，轧制过程采用乳化液对轧辊和铝杆进行润滑和冷却；调整乳化液压力和流量，使微细化拉制用铝杆终轧温度≤300℃；10)铝杆清洁：在铝杆进入收线框或卷取盘前，对铝杆表面进行清洁；11)自然冷却：对步骤11中所得微细化拉制用铝杆放在场地上进行自然冷却处理。步骤1中采用工业用Al99.70的纯铝，使本专利技术制备的铝合金具有原材料供应充足、成本低、采购方便等优势；同时还可以采用精铝或高纯级铝作为基体合金，该铝基体比普通铝基材料具有更高的品质，加工成的产品在电性能和机械性能方面更具优势；步骤1中将铝基体投入熔炉中，加热使之熔化并在750～760℃下保温，之后加入铝硅合金、铝铁合金、铝铜合金、铝锰合金和铝稀土合金，充分搅拌至均匀，静置保温45min，搅拌均匀，人工搅拌和电磁搅拌的总时间≥30min，搅拌均匀后立即取样，进行步骤2的铝液成分分析，根据分析结果确定补料，其取样温度740～760℃；步骤4中，在合金熔体加入高效喷粉精炼剂，并采用高纯氮气进行精炼，精炼剂用量为0.15wt％～0.4wt％，精炼剂载体高纯氮气，氮气纯度为99.999％，精炼时间控制在20～30分钟，氮气压力控制在10KPa～15KPa；步骤4中，精炼前铝液温度控制在750±10℃,精炼后铝液温度控制在740±10℃；步骤5中扒渣过程铝液温度控制在730±10℃；步骤7中将铝液倾倒出炉，再经过在线除气系统进行除气，为了控制铝液内有害气体，采用除气系统进行处理，并且采用测氢仪进行检测，除气之后气体含量≤0.150ml/100g；步骤7中的所述炉外除渣采用双级陶瓷过滤板对铝溶液进行过滤，所述陶瓷过滤板的孔隙规格40PPI和60PPI；步骤9中连续轧制过程中采用常规铝连轧乳化液对轧辊和铝杆进行润滑和冷却，乳化液浓度为12％～16％，温度为65℃，压力为0.25MPa，轧制出来的微细化拉制用铝杆直径为9.5mm，控制铝杆终轧温度＜300℃；步骤11对普通用途的铝杆表面干燥和清洁采用压缩空气,压力为0.5MPa～0.6MPa；当铝杆为用于制作汽车冷凝用铝材料时，步骤11中采用在型腔外环面间隔均布吹风管路、清洗管路的结构，所述吹风管路沿着平行于铝杆的长度方向排布有对应朝向铝杆外环面的压缩空气喷射口，清洗管路沿着平行于铝杆的长度方向排布有对应朝向铝杆外环面的酒精喷射口，其可同时去除铝杆表面的油污；步骤12中的自然冷却时间≥24小时。一种挤压成型用铝合金材料，其特征在于，其材料内各组分质量百分比如下：硅Si：0.03-0.06wt％；锰Mn：0.33-0.45wt％；铁Fe：0.10-0.20wt％；铜Cu：0.005-0.10wt％；钛Ti：0.01-0.03wt％；镧La：0.005-0.010wt％；铈Ce：0.01-0.02wt％；其余为铝，上述所有组分的质量百分比相加为100％。以上公开的微细化拉制用铝合金配方，采用Fe、Si、Cu、Mn、Ti、La、Ce为主要添加成分，使制品的再结晶晶粒得以细化，强度、伸长率得到改善,结合一定的生产工艺方法，制备的铝合金杆,经过拉丝验证后，完全符合要求。采用本专利技术的后，其通过对原材料的设计优选及合理搭配使用，提高铝坯的质量，针对工业用铝锭化学成分的特点，合理设计选用铝中间合金，同时，通过对熔炼、精炼、铸造、轧制等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挤压成型用铝材的制备方法，其特征在于：预先制出按照铝合金材料成分配比的铝液，确保铝液主要成分组成为Si：0.03～0.06wt％、Mn：0.33～0.45wt％、Fe：0.1～0.2wt％、Cu：0.005％～0.01wt％、Ti：0.01‑0.03wt％、La：0.005‑0.010wt％、Ce：0.01‑0.02wt％、其余为铝；之后高效喷粉精炼剂通入装有铝液的保温炉内熔体中进行精炼，扒渣后再次调整铝液内成分配比为Si：0.03～0.06wt％、Mn：0.33～0.45wt％、Fe：0.1～0.2wt％、Cu：0.005％～0.01wt％、Ti：0.01‑0.03wt％、La：0.005‑0.010wt％、Ce：0.01‑0.02wt％、其余为铝，之后炉外精炼及除渣获得洁净铝液，将洁净铝液进行浇铸，之后对浇铸的毛坯校直、冷却后进行连续轧制、形成铝杆，之后清洁、冷却后获得微细化拉制用铝杆。

【技术特征摘要】
1.一种挤压成型用铝材的制备方法，其特征在于：预先制出按照铝合金材料成分配比的铝液，确保铝液主要成分组成为Si：0.03～0.06wt％、Mn：0.33～0.45wt％、Fe：0.1～0.2wt％、Cu：0.005％～0.01wt％、Ti：0.01-0.03wt％、La：0.005-0.010wt％、Ce：0.01-0.02wt％、其余为铝；之后高效喷粉精炼剂通入装有铝液的保温炉内熔体中进行精炼，扒渣后再次调整铝液内成分配比为Si：0.03～0.06wt％、Mn：0.33～0.45wt％、Fe：0.1～0.2wt％、Cu：0.005％～0.01wt％、Ti：0.01-0.03wt％、La：0.005-0.010wt％、Ce：0.01-0.02wt％、其余为铝，之后炉外精炼及除渣获得洁净铝液，将洁净铝液进行浇铸，之后对浇铸的毛坯校直、冷却后进行连续轧制、形成铝杆，之后清洁、冷却后获得微细化拉制用铝杆。2.如权利要求1所述的一种挤压成型用铝材的制备方法，其特征在于，其具体制备步骤如下：1)原材料选择及熔炼：对原材料进行检验，选择相应品位的铝锭进行合理搭配，投入熔铝炉熔炼，控制炉内铝液温度≤760℃；2)铝液成分分析：将熔炼好的铝液或电解原铝液转注到保温炉，搅拌均匀后取样用直读光谱仪进行快速分析，检测溶液中Al、Mn、Si、Fe、Cu、Ti、La、Ce的含量；3)合金化处理：根据步骤2光谱检验结果,计算对应的中间合金的加入量，控制保温炉铝液温度在740±10℃时，加入相应的中间合金，搅拌使铝液成分充分均匀，所述铝液主要成分组成为：Si：0.03～0.06wt％、Mn：0.33～0.45wt％、Fe：0.1～0.2wt％、Cu：0.005％～0.01wt％、Ti：0.01-0.03wt％、La：0.005-0.010wt％、Ce：0.01-0.02wt％、其余为铝；4)精炼：完成步骤3后，在铝液温度达到750±10℃时用99.999％的高纯氮气作载体，将高效喷粉精炼剂通入保温炉内熔体中进行精炼,达到铝液除气、除杂的净化处理，精炼时控制精炼剂吹入的速度和氮气的压力；5)扒渣：步骤4完成后，铝液静置5～10分钟，打开保温炉扒渣门进行扒渣，将浮在铝液表面上的铝渣清理干净；6)成分调整:将完成步骤4、5的铝液在保温炉内静置30～40分钟，然后进行取样分析,元素含量偏离时进行调整,确认铝液成分组成为：Si：0.03～0.06wt％、Mn：0.33～0.45wt％、Fe：0.1～0.2wt％、Cu：0.005％～0.01wt％、Ti：0.01-0.03wt％、La：0.005-0.010wt％、Ce：0.01-0.02wt％、其余为铝；7)炉外精炼及除渣：步骤6完成后，在铝液温度达到740±10℃时，即可出炉，铝液从保温炉出来经过流槽进入在线除气装置和过滤装置,进行炉外精炼，再次除气除渣，除渣时...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺亚强，李名珍，张军，孟博，王婧婧，施鑫，
申请(专利权)人：江苏亨通电力特种导线有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32