阅读说明：本技术 变压器用高纯度铝带的制备工艺 (Preparation process of high-purity aluminum strip for transformer ) 是由 范军均 于 2020-04-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了变压器用高纯度铝带的制备工艺,所述该高纯度铝带由以下元素组分按照重量百分比配制而成：Ag：0.7-0.8%,Cu≤0.9％,Cr≤0.07％,Mg≤0.02％,Mn≤0.01％,Fe≤0.15％,Zn≤0.05％,其中每种不可避免的杂质≤0.01％,余量为AL；该变压器用高纯度铝带的制备工艺,包括预处理、除铁、制备合金铝锭、分料、热轧、冷轧。本发明提出的变压器用高纯度铝带,在其内部添加0.7-0.8%银元素和≤0.9％的铜元素,使其形成的铝合金后内部导电性能提升,添加了≤0.07％的Ce,使成品铝带的抗拉强度有较大的提升,采用高纯度的1060铝板块作为铝原料,采用高强工业铷磁铁对其内部的还没有熔融的金属铁进行磁力吸附,可以对铝液进一步提纯,降低其内部的铁含量,提高成品铝带的导电性能。(The invention discloses a preparation process of a high-purity aluminum strip for a transformer, which is prepared from the following elements, by weight, 0.7-0.8% of Ag, less than or equal to 0.9% of Cu, less than or equal to 0.07% of Cr, less than or equal to 0.02% of Mg, less than or equal to 0.01% of Mn, less than or equal to 0.15% of Fe, less than or equal to 0.05% of Zn, less than or equal to 0.01% of inevitable impurities, and the balance of A L. the preparation process of the high-purity aluminum strip for the transformer comprises the steps of pretreatment, iron removal, preparation of an alloy aluminum ingot, material distribution, hot rolling and cold rolling.)

变压器用高纯度铝带的制备工艺

技术领域

本发明涉及变压器铝带制备技术领域，尤其涉及变压器用高纯度铝带的制备工艺。

背景技术

变压器铝带是制造变压器绕组的关键原材料，是铝锭经压轧得到的带状物。从金属导电性能来对比，铝是导电性能和导热性能是低于铜的常规金属，但是铝凭借着自身廉价而得到广泛的欢迎。

其中，纯铝的导电性和导热性效果最佳，但是纯铝的硬度低，较为柔软，不适合加工成变压器使用的铝带，为了提高纯铝的强度，同时保证其优异的导电和导热性能，我们提出一种变压器用高纯度铝带的制备工艺。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的变压器用高纯度铝带的制备工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

变压器用高纯度铝带的制备工艺，所述该高纯度铝带由以下元素组分按照重量百分比配制而成：Ag：0.7-0.8%，Cu≤0.9％，Cr≤0.07％，Mg≤0.02％，Mn≤0.01％，Fe≤0.15％，Zn≤0.05％，其中每种不可避免的杂质≤0.01％，余量为AL；所述该变压器用高纯度铝带的制备工艺，包括以下步骤：

A、预处理：选取牌号为1060的铝板，对其表面采用除油剂清洗，进行化学除油后自然风干备用；

B、除铁：将铝板置入熔炼炉中加热至700-800℃，熔融成铝液，均匀搅拌30-45min，将工业强磁铁置入熔融炉中，吸除一部分铝液中的铁元素；

C、制备合金铝锭：取出工业强磁铁后，其他上述元素添加进铝液中，形成合金元素，并将熔炼炉加热至1580-1630℃，保温30min后降温至950±30℃，保温10-12h后，自然冷却后得到合金铝锭；

D、分料：将合金铝锭进行切割成300*300*200mm大小的立体块，将其置入挤压机模具中挤压直径为2-5cm的合金圆柱，铝锭加热温度为550-580℃，挤出模具加热温度为470-530℃,挤压筒加热温度为420-450℃;

E、热轧：将合金圆柱添加进连轧机中热轧，形成宽度为90-450mm、厚度为15-40mm的热轧合金铝带；

F、冷轧：将热轧合金铝带使用冷连轧机冷轧，采用收卷机收卷，得到成品铝带，宽度为90-450mm、厚度为0.3-10mm的铝带，采用收卷机收卷。

优选地，所述步骤D中的挤出机的挤出速度为30-40m/min，挤压筒采用分段加热法，挤压机挤压筒头部的加热温度为440-450℃，中部的加热温度为435-445℃，尾部的加热温度为420-435℃。

优选地，所述步骤D中挤出机挤出的合金圆柱的表面以及挤出模具表面的尾端表面均采用冷水喷淋辅助冷却。

优选地，步骤A预处理中使用的除油剂为金属高级除油剂与水1:10混合形成。

优选地，所述步骤D中所述的挤压机为800T单动卧式挤压机，其挤压比为313-315。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明提出的变压器用高纯度铝带，采用高纯度的1060铝板块作为铝原料，将其加热至熔点温度后，采用高强工业铷磁铁对其内部的还没有熔融的金属铁进行磁力吸附，可以对铝液进一步提纯，降低其内部的铁含量，便于后期添加其他元素，提高成品铝带的导电性能。

2、本发明提出的变压器用高纯度铝带，在其内部添加0.7-0.8%银元素和≤0.9％的铜元素，使其形成的铝合金后内部导电性能提升，同时添加了≤0.07％的 Ce，使成品铝带的抗拉强度有较大的提升，提高了该高纯度铝带的强度。

具体实施方式

一、实施例部分

实施例1

一种变压器用高纯度铝带，该高纯度铝带由以下元素组分按照重量百分比配制而成：Ag：0.7%，Cu：0.8％，Ce：0.07％，Mg：0.02％，Mn：0.01％，Fe:0.15％，Zn:0.05％，其中每种不可避免的杂质≤0.01％，余量为AL。

该变压器用高纯度铝带制备工艺为：

预处理：选取牌号为1060的铝板，作为原料，将金属高级除油剂与水1:10混合形成除油剂，对铝板表面清洗，清洗后自然风干；

除铁：将铝板置入熔炼炉中加热至750℃，熔融成铝液，均匀搅拌30min，将工业强磁铁置入熔融炉中，吸除一部分铝液中的铁元素；

制备合金铝锭：取出工业强磁铁后，其他上述元素添加进铝液中，形成合金元素，并将熔炼炉加热至1590℃，保温30min后降温至960℃，保温10h后，自然冷却后得到合金铝锭；

分料：将合金铝锭进行切割成300*300*200mm大小的立体块，将其置入挤压机模具中挤压直径为2cm的合金圆柱，铝锭加热温度为550℃，挤出模具加热温度为470℃,挤压筒加热温度为420℃，挤出机的挤出速度为30m/min，挤压筒采用分段加热法，挤压机挤压筒头部的加热温度为440℃，中部加热温度为435℃，尾部加热温度为420℃，挤压机为800T单动卧式挤压机，其挤压比为313-315；

挤出机挤出的合金圆柱的表面以及挤出模具表面的尾端表面均采用冷水喷淋辅助冷却；

热轧：将合金圆柱添加进连轧机中热轧，形成宽度为300mm、厚度为25mm的热轧合金铝带；

冷轧：将热轧合金铝带使用冷连轧机冷轧，采用收卷机收卷，得到成品铝带，宽度为300mm、厚度为3mm的铝带。

实施例2

一种变压器用高纯度铝带，该高纯度铝带由以下元素组分按照重量百分比配制而成：Ag：0.7%，Cu：0.8％，Ce：0.06％，Mg：0.02％，Mn：0.01％，Fe：0.15％，Zn：0.05％，其中每种不可避免的杂质≤0.01％，余量为AL。

该变压器用高纯度铝带制备工艺为：

预处理：选取牌号为1060的铝板，作为原料，将金属高级除油剂与水1:10混合形成除油剂，对铝板表面清洗，清洗后自然风干；

除铁：将铝板置入熔炼炉中加热至700℃，熔融成铝液，均匀搅拌40min，将工业强磁铁置入熔融炉中，吸除一部分铝液中的铁元素；

制备合金铝锭：取出工业强磁铁后，其他上述元素添加进铝液中，形成合金元素，并将熔炼炉加热至1610℃，保温30min后降温至950℃，保温10h后，自然冷却后得到合金铝锭；

分料：将合金铝锭进行切割成300*300*200mm大小的立体块，将其置入挤压机模具中挤压直径为3cm的合金圆柱，铝锭加热温度为560℃，挤出模具加热温度为480℃,挤压筒加热温度为430℃，挤出机的挤出速度为30m/min，挤压筒采用分段加热法，挤压机挤压筒头部的加热温度为450℃，中部加热温度为445℃，尾部加热温度为420℃，挤压机为800T单动卧式挤压机，其挤压比为313-315；

挤出机挤出的合金圆柱的表面以及挤出模具表面的尾端表面均采用冷水喷淋辅助冷却；

热轧：将合金圆柱添加进连轧机中热轧，形成宽度为350mm、厚度为15mm的热轧合金铝带；

冷轧：将热轧合金铝带使用冷连轧机冷轧，采用收卷机收卷，得到成品铝带，宽度为350mm、厚度为0.3mm的铝带。

实施例3

一种变压器用高纯度铝带，该高纯度铝带由以下元素组分按照重量百分比配制而成：Ag：0.75%，Cu：0.75％，Ce：0.06％，Mg：0.02％，Mn：0.01％，Fe：0.05％，Zn：0.04％，其中每种不可避免的杂质≤0.01％，余量为AL。

该变压器用高纯度铝带制备工艺为：

预处理：选取牌号为1060的铝板，作为原料，将金属高级除油剂与水1:10混合形成除油剂，对铝板表面清洗，清洗后自然风干；

除铁：将铝板置入熔炼炉中加热至800℃，熔融成铝液，均匀搅拌45min，将工业强磁铁置入熔融炉中，吸除一部分铝液中的铁元素；

制备合金铝锭：取出工业强磁铁后，其他上述元素添加进铝液中，形成合金元素，并将熔炼炉加热至1630℃，保温30min后降温至970℃，保温12h后，自然冷却后得到合金铝锭；

分料：将合金铝锭进行切割成300*300*200mm大小的立体块，将其置入挤压机模具中挤压直径为3cm的合金圆柱，铝锭加热温度为560℃，挤出模具加热温度为540℃,挤压筒加热温度为450℃，挤出机的挤出速度为32m/min，挤压筒采用分段加热法，挤压机挤压筒头部的加热温度为440℃，中部加热温度为445℃，尾部加热温度为435℃，挤压机为800T单动卧式挤压机，其挤压比为313-315；

挤出机挤出的合金圆柱的表面以及挤出模具表面的尾端表面均采用冷水喷淋辅助冷却；

热轧：将合金圆柱添加进连轧机中热轧，形成宽度为450mm、厚度为20mm的热轧合金铝带；

冷轧：将热轧合金铝带使用冷连轧机冷轧，采用收卷机收卷，得到成品铝带，宽度为450mm、厚度为1mm的铝带。

实施例4

一种变压器用高纯度铝带，该高纯度铝带由以下元素组分按照重量百分比配制而成：Ag：0.8%，Cu：0.8％，Ce：0.05％，Mg：0.01％，Mn：0.01％，Fe：0.10％，Zn：0.05％，其中每种不可避免的杂质≤0.01％，余量为AL。

该变压器用高纯度铝带制备工艺为：

预处理：选取牌号为1060的铝板，作为原料，将金属高级除油剂与水1:10混合形成除油剂，对铝板表面清洗，清洗后自然风干；

除铁：将铝板置入熔炼炉中加热至800℃，熔融成铝液，均匀搅拌45min，将工业强磁铁置入熔融炉中，吸除一部分铝液中的铁元素；

制备合金铝锭：取出工业强磁铁后，其他上述元素添加进铝液中，形成合金元素，并将熔炼炉加热至1620℃，保温30min后降温至960℃，保温12h后，自然冷却后得到合金铝锭；

分料：将合金铝锭进行切割成300*300*200mm大小的立体块，将其置入挤压机模具中挤压直径为4cm的合金圆柱，铝锭加热温度为570℃，挤出模具加热温度为520℃,挤压筒加热温度为450℃，挤出机的挤出速度为40m/min，挤压筒采用分段加热法，挤压机挤压筒头部的加热温度为450℃，中部加热温度为445℃，尾部加热温度为430℃，挤压机为800T单动卧式挤压机，其挤压比为313-315；

挤出机挤出的合金圆柱的表面以及挤出模具表面的尾端表面均采用冷水喷淋辅助冷却；

热轧：将合金圆柱添加进连轧机中热轧，形成宽度为450mm、厚度为30mm的热轧合金铝带；

冷轧：将热轧合金铝带使用冷连轧机冷轧，采用收卷机收卷，得到成品铝带，宽度为450mm、厚度为0.8mm的铝带。

二、检测部分

1、检测方法介绍：选取实施例1-4中的铝带各100条与（1060铝、1060全软铝带）进行对比，每条实验规格为（厚度0.3mm*宽度200mm*长度2000mm）分别进行抗拉强度测试、导电性测试和导热性测试，测试仪器有：万能材料实验机（拉伸实验）、金属导电率测试仪PZ60A（导电性测试）和DRJ-II金属高温导热系数测试仪（导热测试）。

2、实验数据

3、

4、检测总结：

根据上述实验数据可知，通过本发明提出的变压器用高纯度铝带的制备工艺生产出的高纯度铝带，进行拉伸测试时，其性能远远优于普通1060型号铝带，但是其电阻率微大于1060纯铝，同时其导电性能优于1060铝带，在变压器在高温时，散热性能更加，从而使该高纯度铝带适用于高强度的变压器缠绕，同时具有高导电性和导热性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。