CN102168212A

CN102168212A - 铝合金灯头材料及其生产方法

Info

Publication number: CN102168212A
Application number: CN 201110092185
Authority: CN
Inventors: 王朋晖; 范伟锋; 兰东峰
Original assignee: He'nan Shunyuan Yuxiang Aluminum Science & Technology Co Ltd
Current assignee: He'nan Shunyuan Yuxiang Aluminum Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2011-04-13
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2011-08-31

Abstract

本发明涉及一种铝合金灯头材料及其生产方法。以重量百分比表示，铝合金灯头成分为Si0.10～0.30%、Fe 0.30～0.40%、Cu≤0.1%、Mn1.0～1.20%、Mg0.80～0.90%、Zn≤0.15%、Ti0.02～0.045%，余量为Al及不可避免的杂质。生产方法包括熔炼、静置炉精炼、晶粒细化、在线除气、过滤、连续铸轧、冷轧和分切工序。本发明的铝合金灯头材料经检测，其抗拉强度为170～195MPa、延伸率≥15%、杯突值≥6.5mm，完全达到铝合金灯头材料的使用要求。本发明与热轧法相比，省去了铸锭、铣面、加热、热轧等工序，工艺大大简化，生产成本至少降低40%以上；并且设备投资少，生产周期短，资金周转快，易于投产，具有较好的经济效益和社会效益，有利于推广应用。

Description

铝合金灯头材料及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种铝合金材料，特别是涉及一种铝合金灯头材料及其生产方法。

背景技术

由于铝合金材料导电性能和防腐防锈性能优于钢材，重量轻，铝制灯头在照明灯具行业发展势头强劲，量大面广。3004铝合金材料具有强度高、耐蚀性好、成型性好等特点，此种材料生产灯头比较合适。目前国内外全部采用铸锭、热轧、冷轧、热处理的方法进行生产，生产工艺较为复杂，设备投资大，生产成本高，生产周期长，成品率低。

经检索，申请号为200510031180.0的发明公开了一种高强度高延伸率6063铝合金及其生产方法，其生产方法是：a.熔铸：配料装炉→熔化→搅拌与扒渣→覆盖→喷射精炼→扒渣与覆盖→静置保温→铸锭；b.挤压与热处理：均质化→空气冷却→铸锭加热→挤压→水雾淬火→断切→冷床冷却→拉伸→矫直→人工时效处理→成品。经检测，该方法铝合金型材的延伸率和强度均有一定程度提高，但生产周期较长，能耗较高，得到的铝合金板材质量也不理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种铝合金灯头材料，还提供一种工艺简化、生产成本低的铝合金灯头材料的生产方法。

本发明的技术方案：

一种铝合金灯头材料，以重量百分比表示，成分为Si 0.10~0.30%、Fe 0.30~0.40%、Cu≤0.1%、Mn 1.0~1.20%、Mg 0.80~0.90%、Zn≤0.15%、Ti 0.02~0.045%，余量为Al及不可避免的杂质，合计100%。

一种铝合金灯头材料的生产方法，包括以下步骤，

（1）按权利要求1的铝合金灯头材料配比备料，将备料加入到火焰反射熔炼炉中熔化并升温，温度达750~760℃时取样并调整成份，然后扒渣、精炼，得到铝合金熔体，熔体温度始终控制在750~760℃；

（2）静置炉精炼：将铝合金熔体转注至静置炉精炼；

（3）晶粒细化：在线向精炼后的铝合金熔体中加入铝钛硼细化剂进行晶粒细化，使Ti 含量达铝合金熔体重量的0.02~0.04%；

（4）在线除气：铝合金熔体经除气箱精炼除气；

（5）过滤：铝合金熔体经过滤箱，采用陶瓷过滤片进行过滤除渣；

（6）连续铸轧：将铝合金熔体通过铸轧机铸轧成6.5~7.5mm的板带，经过调整板型、剪切、卷取，轧出铸轧坯卷；

（7）冷轧：将铸轧坯卷轧制至5.0±0.2mm，在500±20℃退火处理18h，冷却至常温后冷轧至0.2~0.4mm，然后在300±20℃退火处理6h；

（8）分切：冷却后分切为成品。

所述步骤（2）中精炼时间不少于20min，温度控制在740~750℃。

所述在线除气时向除气箱通入氩气进行除气，温度控制在730~737℃，除气后要求铝合金熔体中每100g铝的含氢量≤0.13ml。

所述陶瓷过滤片的精度为35~40ppi，过滤温度控制在730~736℃。

所述连续铸轧时参数设置为辊缝5.0~5.5mm、铸轧区长55~60mm、前箱温度为722~727℃、铸造速度为700~710mm/min，铸轧辊粗糙度为0.7~1.0μm。

本发明的积极有益效果：

（1）本发明的铝合金灯头材料属于3004系列，经检测，其抗拉强度为170~195Mpa、延伸率≥15%、杯突值≥6.5mm，完全达到铝合金灯头材料的使用要求。

（2）本发明采用连续铸轧、冷轧法生产3004铝合金灯头材料，该方法生产的3004铝合金灯头材料改变了行业中热轧法生产的惯例，生产过程中采用严格的热处理工艺，产品性能指标完全满足用户要求，可以替代传统热轧法产品，与热轧产品生产工序相比省去了铸锭、铣面、加热、热轧等工序，生产工艺大大简化，生产成本至少降低40%以上。

（3）本发明的方法，设备投资少，生产周期短，资金周转快，易于投产，具有较好的经济效益和社会效益，有利于推广应用。

具体实施方式

实施例1、一种铝合金灯头材料及其生产方法

1. 铝合金灯头成分见表1，表中数值以重量份表示，其他不可避免的杂质总量控制在0.15%以下，单个杂质含量控制在0.05%以下，余量为铝，各成分合计为100%，下同。

2、生产方法

（1）熔炼将符合上述成分要求的边角废料和重熔铝锭加入到圆形火焰反射熔炼炉中，加热溶化后充分搅拌，在温度为757℃时取样并调整成分，然后扒渣、精炼，铝合金熔体的出炉温度为755℃；

（2）静置炉精炼将铝合金熔体转注至静置炉，在转注过程中和倒满炉后采用高纯氮气进行精炼除渣，精炼时精炼管沿炉底缓慢移动，控制好气体流量，避免熔体翻滚过大，熔体浪高≤50mm，精炼时间为25min，温度控制在740~748℃；

（3）晶粒细化在线加入铝钛硼细化剂（5Ti-1B）进行晶粒细化，使Ti 含量达铝合金熔体重量的0.038%；

（4）在线除气铝合金熔体经过除气箱，通入高纯氩气进行除气，温度控制在730~737℃，除气后含氢量≤0.13ml/100gAl；

（5）过滤采用过滤精度为35ppi的陶瓷过滤片除渣，过滤时温度控制在730~736℃。

（6）连续铸轧铝合金熔体通过铸轧机铸咀流向两个相向转动且内部通有循环水的铸轧辊，在铸轧区内实现铸造、轧制变形，将液态铝合金熔体铸轧成7.0mm厚的板带，经过调整板型、剪切、卷取、轧出铸轧坯卷。主要铸轧参数：辊缝5.0mm、铸轧区长58mm、前箱温度722~727℃、铸造速度710mm/min，铸轧辊粗糙度0.8μm。

（7）冷轧、热处理铸轧坯料经冷轧机轧至5.0mm厚，先在510℃进行18h的均化热处理，待冷却后轧制到0.32mm，然后在290℃进行6h的热处理，得到成品。

成品性能指标：抗拉强度175MPa、延伸率17%、杯突值6.6mm。

实施例2、一种铝合金灯头材料及其生产方法

1、铝合金灯头成分

2、生产方法

（1）熔炼将符合上述成分要求的边角废料和重熔铝锭加入到火焰反射炉中，加热溶化，并充分搅拌，在温度754℃时取样并调整成分，然后扒渣、精炼，铝合金熔体出炉温度为752℃；

（2）静置炉精炼将铝合金熔体转注至静置炉，在转注过程中和倒满炉后采用高纯氮气进行精炼除渣，精炼时精炼管沿炉底缓慢移动，控制好气体流量，避免熔体翻滚过大，熔体浪高≤50mm，精炼时间30min，温度控制在741~748℃；

（3）晶粒细化在线加入铝钛硼细化剂（5Ti-1B）进行晶粒细化，使Ti 含量达铝合金熔体重量的0.03%；

（4）在线除气铝合金熔体经过除气箱，通入高纯氩气进行除气，温度控制在730~735℃，要求含氢量≤0.13ml/100gAl；

（5）过滤采用过滤精度为40ppi的陶瓷过滤除渣，温度控制在730~735℃。

（6）连续铸轧铝合金熔体通过铸轧机铸咀流向两个相向转动且内部通有循环水的铸轧辊，在铸轧区内实现铸造、轧制变形，将液态铝合金熔体铸轧成7.5mm板带；最后经过调整板型、剪切、卷取、轧出铸轧坯卷；主要铸轧参数：辊缝5.5mm、铸轧区60mm、前箱温度725~727℃、铸造速度710mm/min，铸轧辊粗糙度1.0μm；

（7）冷轧、热处理铸轧坯料经冷轧机轧至5.0mm厚，首先进行500℃/18h的均化热处理，待冷却后轧制到0.32mm，再进行300℃/6h的热处理；

成品性能指标：抗拉强度181MPa、延伸率17.2%、杯突值6.78mm。

实施例3、生产方法同实施例1，不再重复，不同之处在于产品成分

成品性能指标：抗拉强度176MPa、延伸率17.9%、杯突值6.79mm。

实施例4、生产方法同实施例1，不再重复，不同之处在于产品成分

成品性能指标：抗拉强度182MPa、延伸率17.5%、杯突值6.90mm。

实施例5、生产方法同实施例1，不再重复，不同之处在于产品成分

成品性能指标：抗拉强度190MPa、延伸率17.0%、杯突值6.77mm。

实施例6、生产方法同实施例1，不再重复，不同之处在于产品成分

成品性能指标：抗拉强度173MPa、延伸率18.1%、杯突值6.88mm。

Claims

1.一种铝合金灯头材料，其特征是：以重量百分比表示，成分为Si 0.10~0.30%、Fe 0.30~0.40%、Cu≤0.1%、Mn 1.0~1.20%、Mg 0.80~0.90%、Zn≤0.15%、Ti 0.02~0.045%，余量为Al及不可避免的杂质，合计100%。

2.一种铝合金灯头材料的生产方法，其特征是：该方法包括以下步骤，

（1）熔炼：按权利要求1的铝合金灯头材料配比备料，将备料加入到火焰反射熔炼炉中熔化并升温，温度达750~760℃时取样并调整成份，然后扒渣、精炼，得到铝合金熔体，熔体温度始终控制在750~760℃；

（2）静置炉精炼：将铝合金熔体转注至静置炉精炼；

（4）在线除气：铝合金熔体经除气箱精炼除气；

（8）分切：冷却后分切为成品。

3.根据权利要求2所述的铝合金灯头料的生产方法，其特征是：所述步骤（2）中精炼时间不少于20min，温度控制在740~750℃。

4.根据权利要求2所述的铝合金灯头料的生产方法，其特征是：所述在线除气时向除气箱通入氩气进行除气，温度控制在730~737℃，除气后要求铝合金熔体中每100g铝的含氢量≤0.13ml。

5.根据权利要求2所述的铝合金灯头料的生产方法，其特征是：所述陶瓷过滤片的精度为35~40ppi，过滤温度控制在730~736℃。

6.根据权利要求2-5任一项所述的铝合金灯头料的生产方法，其特征是：所述连续铸轧时参数设置为辊缝5.0~5.5mm、铸轧区长55~60mm、前箱温度为722~727℃、铸造速度为700~710mm/min，铸轧辊粗糙度为0.7~1.0μm。