本發明專利技術公開了一種7005鋁合金的制作工藝,其化學成分重量百分比如下:Si0.1~0.2、Fe0.1~0.3、Cu0.03~0.08、Mn0.3~0.4、Mg1.5~1.7、Cr0.08~0.15、Zn4.4~4.8、Ti0.06~0.08、Zr0.12~0.15,余量為Al,依次經過電解原鋁液、陳分分析、添加銅鐵劑、電磁攪拌、確定鋁液中的銅鐵成分含量、調整溫度、爐內凈化、爐內靜置、爐外凈化、在線除氣、連續澆鑄、剪切坯料、連續軋制、收線包裝、檢驗,即得成品圓鋁桿。本發明專利技術的合金圓鋁桿主要用于加工高導電率的鋁合金電纜,此種鋁合金圓鋁桿制作的電纜比銅芯電纜具有更強的防腐抗蠕變性能,彈性壁銅芯電纜小40%,柔韌性能比銅芯電纜高24%,且無記憶效應,熱穩定性好。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋁合金材料
,特別是一種7005鋁合金的制作工藝。
技術介紹
7005合金是美國鋁合金標準中的合金,屬于Al-Zn-Mg系合金。由于其強度高、焊接性能好、可熱處理強化,因而用來擠壓成型材,制作高強度、高韌性的焊接結構受力件,如軌道交通車輛的牽引梁、車架枕梁、端面梁、桁架、桿件、容器、大型熱交換器以及焊接后不能進行固溶熱處理的部件等。還可以制作體育自行車、網球拍和壘球棒。因而質量要求苛刻。但是在鑄錠的生產中由于受多方面的條件影響,偶爾會出現羽毛狀晶的缺陷,因羽毛狀晶有粗大平直的晶軸,力學性能具有很強的各向異性,不僅破壞了工藝性能,而且還會較大幅度降低制品 的力學性能。經過反復研究,發現產生羽毛狀晶的主要原因是該合金中含有0.1-0.2%的Zr。合金中加入Zr的目的是為了改善制品的焊接性能和細化焊縫的組織,但加入Zr也帶來了一些負面影響。Zr會對添加到熔體中的Al-T1-B絲的細化效果造成一定的不良影響,會在其中起細化作用的TiB2表面形成一層ZrB2或Zr的包覆層,從而抑制了 TiB2細化晶粒的特性。此外Zr還會置換TiAl3中一些Ti形成(Til-XZrx) Al3類型的三元固溶體,改變了其晶格常數和TiAl3的形核特性,而且隨著Zr含量的增加而使晶粒粗化,這是由于在形成的三元相中Zr的摩爾份額增加,而降低了 TiAl3的細化能力。因此Zr的加入量不合適會導致Al-T1-B對鑄錠的細化效果減弱或失效,形成了鑄錠中產生粗晶、柱狀晶和羽毛狀晶的條件;根據in書結晶理論一般冷卻度小,所得到的組織是粗大的等軸晶,但在冷卻速度較大時,特別是接近或超過100°C /s也會出現柱狀晶或羽毛狀晶;在鑄造速度降低時,會使冷卻強度加大,也能形成柱狀晶的生成條件,有時也會出現羽毛狀晶;熔體過熱或局部過熱或熔體在爐內停留時間過長,會造成熔體中的自發形核粒子減少或失去活性,此時鑄造工藝調配不當必然會產生羽毛狀晶。
技術實現思路
本專利技術目的就在于克服上述不足,提供一種有效防止羽毛狀晶產生的7005鋁合金的制作工藝,。為實現上述目的,本專利技術是通過以下技術方案來實現: 一種7005鋁合金的制作工藝,按以下步驟進行: O電解原鋁液,對原鋁液成分進行分析; 2)在熔爐中加入鋁含量為99.5%以上的鋁液,溫度控制在730 750°C之間;添加鋅和鎂劑,含量控制為鋅4.4 4.8%,鎂1.4 1.7% ;先將鋅和鎂金屬添加至熔煉爐內熔煉,在730 750°C的溫度下保持30 40分鐘,并用電磁攪拌機均勻攪拌半小時,經過爐前分析,確定化學成分中各兀素含量符合要求; 3)配制好的鋁溶體,用氮氣將粉末精煉劑吹入熔體中精煉處理,精煉劑用量為1.2公斤/噸,通入氮氣壓力為0.05 0.4Mpa,從而獲得純潔度較高的鋁溶體; 4)成分合格、溫度合格的鋁溶體進行靜置,時間控制在60 90分鐘; 5)在流槽中以450 480mm/min的速度加入鋁鈦硼絲對鋁溶體進行在線晶粒細化處理,后經在線除氣和過濾除渣使其成分更加均勻,將鋁液溫度控制在650 730°C ; 6)經水平澆鑄鋁液進入四輥帶輪組成的膜腔內,并在結晶器的內外側、上下側四個方向通入冷卻水,冷卻水的總壓力為0.02Mpa,總流量為1000L/min,溫度小于等于35°C ; 7)鑄坯經銑邊機銑去上表面的氧化膜,進入工頻感應加熱升溫,控制入軋溫度480 550°C,進行連續軋制; 8)軋制好的線材經霧化淬冷通道進行固溶強化處理,進行收線包裝; 9)檢驗合格后即得成品圓鋁桿。進一步,所述步驟5)鋁液中的各化學成分重量百分比為:Si 0.1 0.2,Fe 0.1 0.3、Cu 0.03 0.08、Mn 0.3 0.4、Mg 1.5 1.7、Cr 0.08 0.15、Zn 4.4 4.8、Ti0.06 0.08、Zr 0.12 0.15,余量為 Al。進一步,所述步驟6)澆鑄溫度控制在700 710°C,澆鑄速度控制在30 36mm/min0 本專利技術的有益效果是:本專利技術的7005鋁合金的制作工藝制得的7005鋁合金,避免了羽毛狀晶的產生,本專利技術工藝制得的7005鋁合金強度高、焊接性能好。具體實施例方式下面結合具體實施例對本專利技術作進一步描述,在此專利技術的示意性實施例以及說明用來解釋本專利技術,但并不作為對本專利技術的限定。實施例1 一種7005鋁合金的制作工藝,按以下步驟進行: O電解原鋁液,對原鋁液成分進行分析; 2)在熔爐中加入鋁含量為99.5%以上的鋁液,溫度控制在730°C之間;添加鋅和鎂劑,含量控制為鋅4.4%,鎂1.4% ;先將鋅和鎂金屬添加至熔煉爐內熔煉,在730°C的溫度下保持30分鐘,并用電磁攪拌機均勻攪拌半小時,經過爐前分析,確定化學成分中各元素含量符合要求; 3)配制好的鋁溶體,用氮氣將粉末精煉劑吹入熔體中精煉處理,精煉劑用量為1.2公斤/噸,通入氮氣壓力為0.05Mpa,從而獲得純潔度較高的鋁溶體; 4)成分合格、溫度合格的鋁溶體進行靜置,時間控制在60分鐘; 5)在流槽中以450mm/min的速度加入鋁鈦硼絲對鋁溶體進行在線晶粒細化處理,后經在線除氣和過濾除渣使其成分更加均勻,將鋁液溫度控制在650°C,鋁液中的各化學成分重量百分比為:Si 0.1、Fe 0.1、Cu 0.03、Mn 0.3、Mg 1.5、Cr 0.08、Zn 4.4、Ti 0.06、Zr0.12,余量為Al。6)經水平澆鑄鋁液進入四輥帶輪組成的膜腔內,澆鑄溫度控制在700,澆鑄速度控制在36mm/min,并在結晶器的內外側、上下側四個方向通入冷卻水,冷卻水的總壓力為0.02Mpa,總流量為 1000L/min,溫度為 35°C ; 7)鑄坯經銑邊機銑去上表面的氧化膜,進入工頻感應加熱升溫,控制入軋溫度480°C,進行連續軋制; 8)軋制好的線材經霧化淬冷通道進行固溶強化處理,進行收線包裝; 9)檢驗合格后即得成品圓鋁桿。實施例2 一種7005鋁合金的制作工藝,按以下步驟進行: O電解原鋁液,對原鋁液成分進行分析; 2)在熔爐中加入鋁含量為99.5%以上的鋁液,溫度控制在750°C之間;添加鋅和鎂劑,含量控制為鋅4.8%,鎂1.7% ;先將鋅和鎂金屬添加至熔煉爐內熔煉,在750°C的溫度下保持40分鐘,并用電磁攪拌機均勻攪拌半小時,經過爐前分析,確定化學成分中各元素含量符合要求; 3)配制好的鋁溶體,用氮氣將粉末精煉劑吹入熔體中精煉處理,精煉劑用量為1.2公斤/噸,通入氮氣壓力為0.4Mpa,從而獲得純潔度較高的鋁溶體; 4)成分合格、溫度合格的鋁溶體進行靜置,時間控制在90分鐘; 5)在流槽中以480mm/min的速度加入鋁鈦硼絲對鋁溶體進行在線晶粒細化處理,后經在線除氣和過濾除渣使其成分更加均勻,將鋁液溫度控制在730°C,鋁液中的各化學成分重量百分比為:Si 0.2、Fe 0.3、Cu 0.08、Mn 0.4、Mg 1.7、Cr 0.15、Zn 4.8、Ti 0.08、Zr0.15,余量為Al。6 )經水平澆鑄鋁液進入四輥帶輪組成的膜腔內,澆鑄溫度控制在710,澆鑄速度控制在30mm/min,并在結晶器的內外側、上下側四個方向通本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種7005鋁合金的制作工藝,其特征在于按以下步驟進行:1)電解原鋁液,對原鋁液成分進行分析;2)在熔爐中加入鋁含量為99.5%以上的鋁液,溫度控制在730~750℃之間;添加鋅和鎂劑,含量控制為鋅?4.4~4.8%,鎂?1.4~1.7%;先將鋅和鎂金屬添加至熔煉爐內熔煉,在730~750℃的溫度下保持30~40分鐘,并用電磁攪拌機均勻攪拌半小時,經過爐前分析,確定化學成分中各元素含量符合要求;3)配制好的鋁溶體,用氮氣將粉末精煉劑吹入熔體中精煉處理,精煉劑用量為1.2公斤/噸,通入氮氣壓力為0.05~0.4Mpa,從而獲得純潔度較高的鋁溶體;4)成分合格、溫度合格的鋁溶體進行靜置,時間控制在60~90分鐘;5)在流槽中以450~480mm/min的速度加入鋁鈦硼絲對鋁溶體進行在線晶粒細化處理,后經在線除氣和過濾除渣使其成分更加均勻,將鋁液溫度控制在650~730℃;6)經水平澆鑄鋁液進入四輥帶輪組成的膜腔內,并在結晶器的內外側、上下側四個方向通入冷卻水,冷卻水的總壓力為0.02Mpa,總流量為1000L/min,溫度小于等于35℃;7)鑄坯經銑邊機銑去上表面的氧化膜,進入工頻感應加熱升溫,控制入軋溫度480~550℃,進行連續軋制;8)軋制好的線材經霧化淬冷通道進行固溶強化處理,進行收線包裝;9)檢驗合格后即得成品圓鋁桿。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:趙建國,吳英杰,
申請(專利權)人:焦作市圣昊鋁業有限公司,
類型:發明
國別省市:
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