Алюминиевая катанка – востребованный электротехнической промышленностью материал

1 Описание катаной проволоки из алюминия

Особенности описываемого материала изложены в Государственном стандарте 13843–78. В соответствии с его положениями, катанка выпускается трех типов и пяти марок:

• твердая – марки АКЛП (Т1, Т2 и Т3);
• полутвердая – АКЛП-ПТ;
• мягкая – АКЛП-М.

Твердая проволока бывает двух классов, полутвердая и мягкая – трех. Классность материала обуславливается величиной его электрического сопротивления постоянному току. Мягкая и полутвердая проволока второго класса производится из алюминия А7Е, третьего и первого – из А5Е (стандарт для исходного сырья – 11069 от 1974 года). АКЛП-ПТ выпускается также из алюминия 7Е и 5Е с содержанием до 0,01 процента добавок хрома, ванадия, титана и марганца, а также частью (массовой) железа не более 0,4 процента.

При согласовании с клиентом допускается производство катанки ПТ и М из алюминия 5Е и 7Е с содержанием железа до 0,16 процента. Из маркировки катанки легко понять, какой алюминий использовался для ее изготовления, а также получить другую информацию. Например, если мы видим перед собой кодировку АКЛП-ПТ-5Е-9,5, можно понять, что перед нами полутвердый материал из алюминия 5Е с сечением 9,5 миллиметров. Маркировка АКЛП-ПТ-5Е-9 означает, что применялся алюминий 5Е, а сечение готовой продукции составляет 9 миллиметров. Алюминиевая проволока выпускается сечением 9–25 миллиметров.

Допустимые отклонения по диаметру разрешены в пределах 0,3–1 миллиметр в зависимости от марки категории материала. Овальность готовой алюминиевой продукции не может быть больше:

• 0,9 мм для изделий сечением более 15 мм;
• 0,6 мм для изделий от 10 до 15 мм;
• 0,4 мм для изделий сечением менее 10 мм.

Электрическое удельное сопротивление катанки составляет 0,0277–0,0282 Ом*кв.мм/м (показатель замеряется при температуре воздуха +20 °С), сопротивление разрыву – 80–120 МПа. На готовых изделиях не допускается наличия забоин, заусенцев, закатов, включений посторонних примесей. Поверхность проволоки должна быть гладкой и чистой.

2 Как принимается и проверяется катанка из алюминия 5Е и 7Е?

Готовая алюминиевая проволока комплектуется без залипания витков, перехлестывания и перепутывания в бухты. При этом плотность комплектации обязана быть такой, чтобы в процессе упаковывания и перевозки продукции бухты оставались целыми. Вес бухты варьируется в пределах 600–2500 килограммов. Обратите внимание – наматывание проволоки осуществляется одним отрезком. Несколько бухт одинакового размера собирают в одну партию.

К ней прилагают документацию, в которой указывают марку материала (ПТ, М, Т), его сечение, механические параметры, электросопротивление, а также вес партии, общее число бухт, номер плавки и название металлургической компании, которая изготовила катанку. Сечение проволоки измеряется в двух и более местах (обязательно в конце и начале бухты) инструментом с малой погрешностью (до 0,1 миллиметра). Чаще всего используется микрометр. Химсостав катаных изделий определяют по Госстандарту 3221–85, другие показатели по следующим Госстандартам:

• 26877–86 (овальность);
• 7229–76 (электросопротивление);
• 1497–84 (механические характеристики).

Образцы для проверки берут на дистанции более одного метра от конца либо начала бухты. Поверхность проволоки обследуется на качество визуально. Разрешено выполнять зачистку поверхностных изъянов, глубину коих устанавливают при помощи глубиномера (этот прибор должен отвечать требованиям стандарта 7661).

Алюминиевая проволока любых марок обязательно подвергается пробе волочением, которую выполняют за одну процедуру на многократном агрегате. Бухты с готовой продукцией перевязываются отходами проволоки из алюминия либо кусками катанки в трех местах. Доставка катанки осуществляется по железной дороге (открытые и закрытые вагоны).

3 Применение и особенности изготовления проволоки

Самым главным потребителем описываемого материала являются предприятия электротехнической промышленности. Катанка алюминиевая используется для выпуска проволоки, применяемой в токоприемниках электротехнических аппаратов и машин, в их контактных шинах, силовых кабелях и иных компонентах. Также алюминиевые изделия разных диаметров эксплуатируются в составе электростанций и электрических сетей.

Алюминиевые провода используют и для питания крупных промпредприятий, и для прокладки бытовых электросетей. А непосредственно катанка идет на производство всевозможных компонентов электрической проводки. Реже рассматриваемые нами изделия из алюминия применяются в качестве упаковочного материала, тросов промышленного назначения, крепежа технологических механизмов и специального оборудования.

В принципе, высокие антикоррозионные показатели (коррозия алюминия, как известно многим, минимальна) и отличные прочностные показатели дают возможность эксплуатировать алюминиевую проволоку во многих других отраслях. Базовым методом производства описываемой в статье катанки является технология прокатки на специальных станах алюминиевых слитков, которые называют вайербарсами. Такие слитки производят литьем по полунепрерывной схеме, предполагающей сочетание двух процессов:

• сначала исходный алюминий расплавляют;
• затем в кристаллизаторе получают вайербарс.

Стандартный прокатный стан для производства катанки – это набор механизмов и агрегатов, которые функционируют в автоматическом режиме и являются взаимосвязанными между собой. В составе стана обязательно есть конвейерная нагревательная печь. Она может располагать нефтяным, газовым либо электрическим обогревом. Также прокатно-проволочный комплекс располагает несколькими видами клетей, включая двухвалковые чистовые, вспомогательные (иначе их называют промежуточными), черновые. Между ними алюминиевое сырье в процессе его обработки перемещается автоматически.

В последнее время производство катанки из алюминия марок 5Е и 7Е все чаще выполняется на более современных и производительных линиях непрерывного цикла действия. В этом случае конечную продукцию получают из жидкого металла, а не из сплава. Алюминий в расплавленном состоянии поступает в кристаллизатор, выполненный в виде вращающегося колеса. На металл в процессе вращения устройства со скоростью не более 2,5 оборотов в минуту подается вода, которая охлаждает алюминиевое сырье, в результате чего происходит его кристаллизация. После этого металл идет на прокатные валки, откуда выходит уже готовая катанка.

Отдельно добавим, что при горячей прокатке на металлической поверхности появляется оксидная пленка небольшой толщины. Она защищает алюминий от последующего окисления. За счет такой защиты операция волочения катанки (технология аналогична процессу волочения медной проволоки) не требует обязательного травления материала.