本發(fā)明提供的一種鋁合金懸垂線夾主體金屬模擠壓鑄造方法,主體包括合金懸垂線夾,所述的合金懸垂線夾的主體材料為ENAC-42100鋁合金,擠壓鑄造方法包括熔煉階段、擠壓鑄造階段和熱處理。
隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展,輸電線路工程逐年增加,對輸電線路金具的需要量巨大。輸電線路金具串中,垂線夾用量最大,相應(yīng)懸垂線夾訂貨數(shù)量很大,目前輸電線路中,鋁合金材質(zhì)的懸垂線夾,重量輕,無磁滯渦流損耗,被大量采用,近年來,國家電網(wǎng)公司等電力運(yùn)行部門對鋁合金懸垂線夾的要求越來越高,其制造方法已經(jīng)由砂模鑄造改為金屬模重力鑄造及低壓鑄造,特別是特高壓輸電工程,已要求使用鍛造工藝加工懸垂線夾,并且價格不宜超過上限。
針對上述情況分析,鋁合金懸垂線夾重力鑄造加工方法,產(chǎn)品存在力學(xué)性能不高,重量大的問題;鋁合金懸垂線夾低壓鑄造加工方法,存在生產(chǎn)效率低,生產(chǎn)成本高的問題;鋁合金懸垂線夾鍛造加工方法,存在生產(chǎn)工序多,能耗大,材料利用率低,生產(chǎn)成本高的問題。以上各種加工方法存在的問題,使鋁合金懸垂線夾的市場競爭更加激烈,如何開發(fā)出一種性價比更好的加工方法,提高企業(yè)產(chǎn)品的市場競爭,節(jié)省材料和能源,顯得極為重要。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種鋁合金懸垂線夾主體金屬模擠壓鑄造方法,涉及電力系統(tǒng)輸電線路懸垂線夾制造領(lǐng)域。
熔煉階段步驟為:先對熔煉爐進(jìn)行預(yù)熱,熔煉爐干燥、無水分;加入ENAC-42100鋁合金,熔煉溫度745°C進(jìn)行除渣處理;熔煉溫度740°C進(jìn)行第一次氬氣精煉,每次氬氣精煉均為預(yù)熱氬氣而非冷氬氣;熔煉溫度745°C進(jìn)行改性處理,添加微量稀土元素La和Nd;熔煉溫度740°C進(jìn)行第二次氬氣精煉,靜置15 min;澆注溫度為690~710°C,30 min內(nèi)澆注完成,若30 min不能澆注完成,則繼續(xù)進(jìn)行氬氣精煉,隨時間延伸,隔30 min可進(jìn)行一次氬氣精煉;
擠壓鑄造階段步驟為:采用630T立式擠壓鑄造機(jī)進(jìn)行金屬模擠壓鑄造加工工藝,懸垂線夾主體模具安裝在立式擠壓鑄造機(jī)上;將690~710°C的液態(tài)鋁合金澆入傾斜導(dǎo)流器;經(jīng)傾斜導(dǎo)流器冷卻的半固態(tài)鋁合金進(jìn)入料筒;以1 000 kgf/cm2比壓向懸垂線夾主體金屬模進(jìn)行第一次低速充型;以9 00 kgf/cm2比壓向懸垂線夾主體金屬模進(jìn)行二次加壓,保壓30 s,開模取件;
熱處理步驟為:懸垂線夾主體擠壓鑄造件裝爐升溫,升至300°C,保溫30 min;繼續(xù)升溫至400°C,保溫30 min;繼續(xù)升溫至500°C,保溫1 h;升至固溶溫度(535±5)°C,固溶6 h;在535°C以上溫度,迅速關(guān)風(fēng)機(jī)開爐門,產(chǎn)品隨吊筐快速入水,采用動態(tài)水,晃動水箱或流動水,水淬10 min,溫度約60°C;晾干懸垂線夾主體擠壓鑄造件;干燥的懸垂線夾主體擠壓鑄造件放入時效保溫爐,時效溫度150°C,時效6 h;懸垂線夾主體擠壓鑄造件取出后進(jìn)行拋丸后續(xù)表面處理。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:用金屬模擠壓鑄造工藝加工的鋁合金懸垂線夾,與金屬模重力鑄造工藝加工產(chǎn)品相比,表面質(zhì)量優(yōu)于重力鑄造懸垂線夾,材料節(jié)約40%,機(jī)械性能好,達(dá)到300 MPa,接近鍛造懸垂線夾;與低壓鑄造工藝加工產(chǎn)品相比,表面質(zhì)量優(yōu)于低壓鑄造懸垂線夾,生產(chǎn)效率高,工藝出品率高;與鍛造工藝加工產(chǎn)品相比相比,生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)工序少,屬于近凈加工,沒有飛邊毛刺,不需要克刺模,材料利用率高,表面質(zhì)量好,綜合成本低。力學(xué)性能優(yōu)異,屬于近凈加工,節(jié)省材料,生產(chǎn)效率高,表面質(zhì)量好,綜合成本低于其他鋁合金懸垂線夾加工方法,性價比高,競爭優(yōu)勢明顯,適于大力推廣應(yīng)用。
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