细铜和铝及其合金杆材母料的电磁连铸法制造技术

本发明专利技术用电磁场悬浮技术使铜、铝及合金的金属熔液在电磁场的作用下，悬浮在特殊的结晶器内，在不与任何物体接触的情况下作连续定向凝固而得到很好的表面杆材。铜、铝及其合金金属液在凝固过程中受强力的电磁搅拌和喷水强冷下定向凝固而得到很好的内部组织。主要特征；１、材料表面质量优越。２、元素分布均匀、无偏析。３、晶粒细化，组织致密无需加细化剂。４、氧化物夹杂少，固体针孔度低。５、成材率高，可实现连续规模生产。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种细铜和铝及其合金杆材的母料的制备方法。目前常用铜、铝合金杆材母料为连铸连轧、热顶连铸、上引连铸法等，所有这些技术都有共同的致命缺点；表面质量差、内部组织粗大酥松、抗拉强度和延伸率低、氧化夹杂严重。在高速拉丝过程中断线严重且力学性能差。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种细铜和铝及其合金杆材母料的电磁连铸法，用电磁悬浮连续铸造、电磁搅拌和喷水强冷的方法制备细铜和铝及其合金杆材母料，具有如下工艺流程首先进行感应器制作，感应线圈用铜排卷成；通入2500Hz、30-100V电源，调整功率，使感应器内的电磁强度为25mT-100mT，当加有搅拌线圈时，调整搅拌感应线圈的电磁强度为20-100mT；将铝合金熔化后放入中间包进行精炼除气去杂待用；接入冷却水道；将引锭底座调整到结晶器下端部位；开启冷却水、感应器电源，将经处理的铝合金液经浇道输液管浇灌到结晶器内，当液面上升至感应器中间部位时，开启拉动牵引机构，调整速度15-40cm/min，使连铸稳定直至连铸完成。本专利技术的工作原理是由中、高频电源提供1000Hz-100000Hz、20-3000A的电流和低频电源提供频率5-100Hz电流20-3000A，分别输入一个Φ6mm-Φ120mm或方型特殊的感应结晶器内，熔化炉液态金属经中间包、输液管注入结晶器内，使液态金属在电磁场的作用下悬浮在结晶器内，通过中、低频磁场强力的电磁搅拌下，由定速牵引机构连续牵拉，加入冷却介质，使铸坯作定向快速凝固而实现连铸。本专利技术制作方法，设计先进，工艺合理，方法简单，成本低廉，经本专利技术工艺加工后的铝合金线材具有如下特点；1，具有很好的表面质量。2，无偏析，元素成份均匀。3，组织致密，晶粒细小，等轴晶比率高。4，透气性好，针孔度低。5，氧化夹杂少。6，抗拉强度提高30％，延伸率提高25％。操作规程开启冷却水、感应器电源，将经处理的铝合金液经浇道输液管浇灌到结晶器内，当液面上升至感应器中间部位时，开启牵引机，调整速度15-40cm/min，使连铸稳定直至连铸完成。权利要求1.一种细铜和铝及其合金杆材母料的电磁连铸法，其特征在于用电磁悬浮连续铸造、电磁搅拌和喷水强冷的方法制备细铜和铝及其合金杆材母料，具有如下工艺流程首先进行感应器制作，感应线圈用铜排卷成；通入2500Hz、30-100V电源，调整功率，使感应器内的电磁强度为25mT-100mT，当加有搅拌线圈时，调整搅拌感应线圈的电磁强度为20-100mT；将铝合金熔化后放入中间包进行精炼除气去杂待用；接入冷却水道；将引锭底座调整到结晶器下端部位；开启冷却水、感应器电源，将经处理的铝合金液经浇道输液管浇灌到结晶器内，当液面上升至感应器中间部位时，开启拉动牵引机构，调整速度15-40cm/min，使连铸稳定直至连铸完成。2.根据权利要求1所述的细铜和铝及其合金杆材母料的电磁连铸法，其特征在于所述电磁感应结晶器是由空心圆、方铜管、排绕制的感应线圈所组成的。3.根据权利要求1所述的细铜和铝及其合金杆材母料的电磁连铸法，其特征在于所述电磁感应器的脉动电流频率为1000Hz-100000Hz，电流强度为20--3000A，搅拌感应器的电流频率5-100Hz，电流强度为20-3000A。4.根据权利要求1所述的细铜和铝及其合金杆材母料的电磁连铸法，其特征在于所述圆感应结晶器的直径从6mm-120mm，方感应结晶器的10mm×10mm-120mm×120mm。5.根据权利要求1所述的细铜和铝及其合金杆材母料的电磁连铸法，其特征在于所述感应结晶器的内壁有耐高温的复合陶瓷或有陶瓷和低导磁、耐高温材料如石墨、奥氏体不锈钢等复合而成。6.根据权利要求1所述的细铜和铝及其合金杆材母料的电磁连铸法，其特征在于所述感应器可单独使用中、高频电磁感应，亦可和低频电磁搅拌同时使用，单独使用中、高频电磁感应器时的电磁强度为10-100mT。7.根据权利要求1所述的细铜和铝及其合金杆材母料的电磁连铸法，其特征在于所述金属液供给方式包括直注、斜注、倒灌、洪吸等。8.根据权利要求1所述的细铜和铝及其合金杆材母料的电磁连铸法，其特征在于所述细铜和铝及其合金杆材母料包括圆锭、方锭、杆、带材等；所述细铜和铝及其合金杆材母料包括纯铝及其合金、铜及其合金以及其它金属合金材料；细铜和铝及其合金杆材母料包括圆、方锭的电磁铸造和搅拌以及坯锭的热挤压、热轧制和半固态成型；细铜和铝及其合金杆材母料同样适用于电子元器件引线、微细型电磁线和电线电缆。全文摘要本专利技术用电磁场悬浮技术使铜、铝及合金的金属熔液在电磁场的作用下，悬浮在特殊的结晶器内，在不与任何物体接触的情况下作连续定向凝固而得到很好的表面杆材。铜、铝及其合金金属液在凝固过程中受强力的电磁搅拌和喷水强冷下定向凝固而得到很好的内部组织。主要特征；1、材料表面质量优越。2、元素分布均匀、无偏析。3、晶粒细化，组织致密无需加细化剂。4、氧化物夹杂少，固体针孔度低。5、成材率高，可实现连续规模生产。文档编号B22D11/049GK1392009SQ0213805公开日2003年1月22日 申请日期2002年8月2日 优先权日2002年8月2日专利技术者黄国兴, 赵伟旦 申请人:黄国兴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细铜和铝及其合金杆材母料的电磁连铸法，其特征在于用电磁悬浮连续铸造、电磁搅拌和喷水强冷的方法制备细铜和铝及其合金杆材母料，具有如下工艺流程：首先进行感应器制作，感应线圈用铜排卷成；通入２５００Ｈｚ、３０－１００Ｖ电源，调整功率，使感应器内的电磁强度为２５ｍＴ－１００ｍＴ，当加有搅拌线圈时，调整搅拌感应线圈的电磁强度为２０－１００ｍＴ；将铝合金熔化后放入中间包进行精炼除气去杂待用；接入冷却水道；将引锭底座调整到结晶器下端部位；开启冷却水、感应器电源，将经处理的铝合金液经浇道输液管浇灌到结晶器内，当液面上升至感应器中间部位时，开启拉动牵引机构，调整速度１５－４０ｃｍ／ｍｉｎ，使连铸稳定直至连铸完成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国兴，赵伟旦，
申请(专利权)人：黄国兴，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]