Алюминиевая катанка

Алюминиевая катанка — горячекатаный пруток круглого сечения диаметром 9–25 мм, предназначенный для волочения в проволоку и других электротехнических целей. Это промежуточный полуфабрикат в производственной цепочке: первичный алюминий → катанка → проволока → кабельная продукция. Основной нормативный документ на электротехническую катанку, получаемую методом непрерывного литья и прокатки, — ГОСТ 13843-78.

Методы производства алюминиевой катанки

Промышленно применяются два метода производства катанки.

Прокатка из вайербарсов. Слитки специального профиля (вайербарсы) нагревают выше 400 °С и последовательно прокатывают через клети проволочно-прокатного стана — предварительную, промежуточную и чистовую. Метод применяется реже: уступает НЛП по производительности и однородности структуры.

Непрерывное литьё и прокатка (НЛП). Расплавленный алюминий непрерывно подают в валковый кристаллизатор, где он затвердевает в литую заготовку, которая без разрыва процесса поступает в прокатный стан. Именно этот метод охватывает ГОСТ 13843-78 в действующей редакции. Катанка НЛП отличается однородной мелкозернистой структурой, стабильными электрическими свойствами и лучшей технологичностью при высокоскоростном волочении.

Марки и классы алюминиевой катанки по ГОСТ 13843-78

ГОСТ 13843-78 устанавливает пять марок катанки в зависимости от степени упрочнения:

• АКЛП-М — мягкая;
• АКЛП-ПТ — полутвёрдая;
• АКЛП-Т1, АКЛП-Т2, АКЛП-Т3 — твёрдые с нарастающей степенью наклёпа.

По значению удельного электрического сопротивления постоянному току мягкую и полутвёрдую катанку изготавливают трёх классов (I, II, III), твёрдую — двух классов (I и II). В I и II классах удельное сопротивление определяется непосредственно на катанке; в III классе — на отожжённой проволоке, протянутой из этой катанки.

Пример расшифровки маркировки: Катанка I АКЛП-ПТ-5Е-9 ГОСТ 13843-78 — катанка I класса, полутвёрдая, из алюминия А5Е, диаметром 9 мм.

Диаметры и предельные отклонения

Стандартные номинальные диаметры и предельные отклонения по ГОСТ 13843-78:

Номинальный диаметр, мм	Откл. АКЛП-М, АКЛП-ПТ, мм	Откл. АКЛП-Т1, мм	Откл. АКЛП-Т2, АКЛП-Т3, мм
9	±0,3	±0,3	±0,3
9,5	±0,3	±0,3	±0,3
11,5	±0,4	±0,4	—
12	±0,4	—	—
14	±0,5	—	—
15	±0,5	—	—
18	+0,8 / −0,3	—	—
19	±0,8	—	—
23	±1,0	—	—
25	±1,0	—	—

По согласованию с потребителем допускаются иные номинальные диаметры; предельные отклонения в этом случае принимаются по ближайшему большему значению из таблицы.

Овальность катанки не должна превышать: 0,4 мм — для диаметров до 10 мм; 0,6 мм — для диаметров от 10 до 15 мм; 0,9 мм — для диаметров свыше 15 мм.

Исходное сырьё — алюминий марок А5Е и А7Е

Для производства катанки применяют электротехнические марки первичного алюминия по ГОСТ 11069, специально регламентированные по содержанию элементов, снижающих электропроводность.

• Мягкая (АКЛП-М) и полутвёрдая (АКЛП-ПТ) катанка I и III классов изготавливается из алюминия А5Е; II класса — из А7Е.
• Твёрдая катанка (АКЛП-Т1, -Т2, -Т3) I класса — из А5Е; II класса — из А7Е. Для твёрдых марок дополнительно нормируется: массовая доля железа — не более 0,4%; суммарное содержание титана, ванадия, марганца и хрома — не более 0,01%.

По требованию потребителя катанку марок АКЛП-М и АКЛП-ПТ допускается изготавливать с массовой долей железа не более 0,16%.

Механические свойства и удельное электросопротивление

Нормируемые показатели по ГОСТ 13843-78 (таблица 2). Удельное сопротивление измеряется при температуре 20 °С. Для мягкой и полутвёрдой катанки в III классе электросопротивление нормируется по ГОСТ 11069 — т.е. по марке исходного алюминия.

Марка катанки	Временное сопротивление разрыву σв, МПа	Удельное эл. сопротивление, Ом·мм²/м — I класс, не более	Удельное эл. сопротивление, Ом·мм²/м — II класс, не более	III класс
АКЛП-М	≤ 80	0,0280 *	0,0277 *	по ГОСТ 11069
АКЛП-ПТ	≥ 83	0,0281 *	0,0280 *	по ГОСТ 11069
АКЛП-Т1	≥ 98	0,0281	0,0280	—
АКЛП-Т2	≥ 105	0,0281	0,0280	—
АКЛП-Т3	≥ 110	0,0282	0,0281	—

* Только для катанки диаметром 9 и 9,5 мм.

По требованию потребителя катанку АКЛП-ПТ изготавливают с относительным удлинением не менее 15%.

Требования к поверхности. Технологическая проба волочением

По всей длине поверхность катанки должна быть чистой, ровной и гладкой. Не допускаются посторонние включения, трещины, закаты, прирезы, заусенцы, плены, раковины и забоины, размер которых (глубина или высота) превышает поле допуска по диаметру.

Катанка всех марок проходит технологическую пробу волочением на многократном агрегате. По ГОСТ 13843-78 допускается не более одного обрыва на две тонны катанки из-за дефектов металлургического характера (закатов, плён, раковин, посторонних включений). Результат пробы — ключевой показатель пригодности к высокоскоростному волочению и отражает стабильность металлургического процесса.

Форма поставки

Катанка поставляется намотанной в бухты одним отрезком. Масса бухты по ГОСТ 13843-78 — от 600 до 1500 кг. Витки бухты не должны перепутываться, перехлёстываться и слипаться — обязательное условие свободной размотки при волочении. Плотность намотки должна обеспечивать сохранность бухты при транспортировке и погрузочно-разгрузочных операциях. Партия комплектуется из бухт одного номинального диаметра.

Для подготовки предложения укажите в заявке: марку и класс катанки (например, АКЛП-ПТ I класса), марку алюминия (А5Е или А7Е), номинальный диаметр и необходимое количество.

Применение алюминиевой катанки в электротехнике

Алюминиевая катанка является основным сырьём для производства алюминиевой проволоки. Выбор марки катанки определяется требованиями к конечному изделию:

• АКЛП-М — для монопроволоки силовых и контрольных кабелей; после отжига даёт высокую пластичность при минимальном электросопротивлении;
• АКЛП-ПТ — для скрученных жил проводов воздушных линий электропередачи, в том числе конструкций типа АС, АСК;
• АКЛП-Т1, -Т2, -Т3 — для высокопрочной проволоки несущих элементов самонесущих изолированных проводов (СИП) и специальных электротехнических изделий, где требуется сочетание повышенной механической прочности с нормируемой электрической проводимостью.

Исходным сырьём при производстве катанки служит первичный алюминий, поставляемый в виде чушки алюминиевой, которую переплавляют для получения расплава заданного химического состава перед подачей в кристаллизатор.