CN102191413A - 空冷用铝钢复合新型铝合金专用材料 - Google Patents

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孙国君
陆健
施向鑫
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Abstract

本发明涉及空冷用铝钢复合新型铝合金专用材料，芯材的组成按重量百分比为：Si：0.15～0.25，Fe：0.27～0.35，Cu：0.40～0.50，Mn：0.66～0.75，Ti：0.08～0.10，Zn：≤0.1，Mg：0.15～0.20，杂质≤0.05，余量为铝。本发明的优点是：铝合金专用材料成分更均匀化，提高了材料抗腐性并使芯材内部组织均匀细化。通过均质化热处理，使材料更加均匀同时并确保了其性能指标。本发明减少因取样而开启熔炉门的时间和次数，节约电能。通过可替换式过滤箱的改进，可以使过滤板和过滤箱接触良好避免铝液过滤不到位而产生铸锭而出现孔洞夹杂等情况，大大提高了产品质量。

Description

空冷用铝钢复合新型铝合金专用材料
技术领域
本发明涉及铝钢复合新型铝合金专用材料，只应用于电站冷却系统的冷凝器等热交换器产品。
背景技术
目前电站空冷凝汽用的材料普遍是以AA3003合金为芯材，上下两面包覆AA4045合金作为钎焊料。传统的AA3003合金由于Mn含量较高，强烈地提高合金的再结晶温度，经过各种加工工序后，形成的产品性能不是很均匀。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种冷凝汽翅片用铝合金芯材—HX-090。
本发明的另一个目的是提供一种该复合带材的制造方法。
本发明的第三个目的是提供一种实现上述方法的便捷式取样熔炼炉和可替换式过滤箱。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
空冷用铝钢复合新型铝合金专用材料，包括上层皮材、芯材和下层皮材，所述芯材的组成按重量百分比为：Si：0.15～0.25，Fe：0.27～0.35，Cu：0.4～0.5，Mn：0.66～0.75 ，Ti：0.08～0.10，Zn：≤0.1，Mg：0.15～0.20，杂质≤0.05，余量为铝。
空冷用铝钢复合新型铝合金专用材料复合带材制造方法，包括熔铸、锯切、铣面、焊接、均质化热处理、热轧、冷轧、精轧、成品退火和分切步骤，所述熔铸步骤包括熔炼和铸造步骤，所述熔炼步骤中，通过开启熔炼炉门上的推拉式活动窗口进行取样观察熔炼炉内铝锭的熔化程度；所述铸造步骤中，采用可替换式过滤箱过滤铝液：当熔炼炉内炉铝液精炼完时，用插板挡住过滤箱侧面的铝液进料槽和铝液出料槽，快速将已安装好过滤板的替换过滤箱与过滤完毕的过滤箱进行替换，迅速用护套将替换过滤箱与铝液进口和铝液出口接缝处封闭，拔掉插板，从而开始新的铝液过滤；所述均质化热处理步骤为将焊接好的铸锭放在加热炉内进行均质化处理,首先控制温度为630℃升温保温13小时；然后降低温度至610℃保温11小时；使材料材质均匀并消除内应力。
便捷式取样熔炼炉，所述熔炼炉的熔炼门中下部设有推拉式活动窗口，所述推拉式活动窗口外侧固定有拉环。
可替换式过滤箱，包括过滤板，所述过滤箱底部设有滚轮，所述过滤箱侧面开有铝液进口，所述过滤板设于过滤箱中部，且过滤板固定位置低于铝液进口，所述过滤板下部的过滤箱侧面开有铝液出口。
所述过滤板嵌于过滤箱中部凹槽内，所述凹槽四周设有斜坡。
所述过滤箱铝液进口处设有封闭与铝液进料槽接缝的护套，所述过滤箱铝液出口处设有封闭与铝液出料槽接缝的护套。
本发明的优点是：通过各种合金成分的调整，新复合翅片相比较传统的复合翅片（1）降低了Mn含量减少了铸锭内部偏析，使成分更均匀化；同时对Cu、Mg、Ti含量的的增加，提高了材料抗腐性并使芯材内部组织均匀细化。
（2）通过均质化热处理，使材料更加均匀同时并确保了其性能指标。
（3）通过便捷式取样熔炼炉的改进，减少因取样而开启熔炉门的时间和次数，节约电能。
（4）通过可替换式过滤箱的改进，可以使过滤板和过滤箱接触良好避免铝液过滤不到位而产生铸锭而出现孔洞夹杂等情况，大大提高了产品质量。
附图说明
图1为本发明便捷式取样熔炼炉门结构示意图。
图2为本发明可替换式过滤箱结构示意图。
图3为本发明可替换式过滤箱位置示意图。
其中：1、熔炼炉门，2、推拉式活动窗口，3、拉环，4、过滤箱，5、过滤板，6、滚轮，7、铝液进口，8、铝液出口，9、斜坡，10、护套，11、插板，12、铝液进料槽，13、铝液出料槽。
具体实施方式
实施例1
空冷用铝钢复合新型铝合金专用材料，包括上层皮材、芯材和下层皮材，芯材的组成按重量百分比为：Si：0.15，Fe：0.27，Cu：0.4，Mn：0.66 ，Ti：0.08，Zn：0.01，Mg：0.15，杂质0.01，余量为铝。
实施例2
空冷用铝钢复合新型铝合金专用材料，包括上层皮材、芯材和下层皮材，芯材的组成按重量百分比为：Si：0.20，Fe：0.30，Cu：0.45，Mn：0.71 ，Ti：0.09，Zn：0.05，Mg：0.18，杂质0.02，余量为铝。
实施例3
空冷用铝钢复合新型铝合金专用材料，包括上层皮材、芯材和下层皮材，芯材的组成按重量百分比为：Si：0.25，Fe：0.35，Cu： 0.5，Mn：0.75 ，Ti：0.10，Zn：0.1，Mg： 0.20，杂质0.05，余量为铝。
实施例4
空冷用铝钢复合新型铝合金专用材料具体的制造方法，包括熔铸、锯切、均质化热处理、铣面、焊接、热轧、冷轧、精轧、成品退火和分切步骤。
（1）熔铸
熔铸步骤包括熔炼和铸造步骤，熔炼步骤中，通过开启熔炼炉门1上的推拉式活动窗口2进行取样观察熔炼炉内铝锭的熔化程度；铸造步骤中，采用可替换式过滤箱4过滤铝液：当熔炼炉内炉铝液精炼完时，用插板11挡住过滤箱侧面的铝液进料槽12和铝液出料槽13，快速将已安装好过滤板5的替换过滤箱4与过滤完毕的过滤箱进行替换，迅速用护套10将替换过滤箱与铝液进口7和铝液出口8接缝处封闭，拔掉插板11，从而开始新的铝液过滤；
具体为：
芯材：将26吨的重熔用工业铝锭加入熔炼炉熔化，熔炼温度730～760℃，扒渣、取样分析、按照上述比例加入铁剂、铜剂、锰剂、镁锭后静置、搅拌、喷粉精炼、扒渣调整成分后导入静置炉，加入钛硼剂再次搅拌、精炼、扒渣，经过在线变质处理、除气、过滤、进入铸造机以25～50mm/min的速度进行铸造成铸锭，铸锭尺寸：350×1100×5200mm；
皮材：将26吨的重熔用工业铝锭加入熔炼炉熔化，熔炼温度740～760℃，扒渣、取样分析、按照上述比例加入硅后静置、搅拌、喷粉精炼、扒渣调整成分后导入静置炉，加入Sr盐变质剂进行变质细化处理，再次搅拌、精炼、扒渣，经过除气、过滤、进入铸造机以30～50mm/min的速度进行铸造成铸锭，铸锭尺寸：410×1040×5700mm；
（2）锯切
将皮材和芯材底部的缺陷锯掉。
（3）均质化热处理
将焊接好的铸锭放在加热炉内进行均质化处理,首先控制温度为630℃升温保温13小时；然后降低温度至610℃保温11小时，使材料材质均匀并消除内应力。
（4）铣面
将均匀化后的芯材铸锭两面各铣掉10mm，铣后铸锭尺寸：330×1100×5200 mm；
将皮材铸锭两面各铣掉10mm，铣后铸锭尺寸：390×1040×5700 mm；
（5）焊接
在热轧机上将上、下层皮材轧制成尺寸为40mm×1070mm×5000mm的皮材，轧制后的皮材冷却后，与铣面后的芯材分别用钢丝刷打磨掉表面缺陷，芯材铸锭两面覆上皮材在压力机上用氩弧焊剂进行焊接；
（6）热轧
将加热完的复合铸锭在两辊热轧机上轧制成厚度为5～8mm的热轧卷材，并控制终轧温度≥280℃；
（7）冷轧
待冷却后，将热轧卷按25～40％的冷轧加工率在四辊冷轧机上轧制成冷轧卷材；
（8）精轧
冷轧上轧制到一定厚度后，转精轧按照产品性能要求轧制到规定的厚度；
（9）成品退火
将拉弯矫直好的冷轧卷材放在退火炉内进行中间退火，首先控制温度为250℃退火1.5小时；然后升高温度至290℃退火10小时；最后控制温度在280℃的范围内退火6小时；
（10）将退火后的翅片切成不同规格的成品，即得到本发明的铝合金复合材料。
实施例5
便捷式取样熔炼炉，熔炼炉的熔炼门1中下部设有推拉式活动窗口2，推拉式活动窗口2外侧固定有拉环3。
实施例6
可替换式过滤箱，包括过滤板5，过滤箱4底部设有滚轮6，过滤箱侧面开有铝液进口7，过滤板5设于过滤箱4中部，且过滤板5固定位置低于铝液进口7，过滤板5下部的过滤箱侧面开有铝液出口8。过滤板5嵌于过滤箱4中部凹槽内，凹槽四周设有斜坡9。过滤箱铝液进口7处设有封闭与铝液进料槽12接缝的护套10，过滤箱铝液出口8处设有封闭与铝液出料槽13接缝的护套10。

Claims (6)

1.空冷用铝钢复合新型铝合金专用材料，包括上层皮材、芯材和下层皮材，其特征是：所述芯材的组成按重量百分比为：Si：0.15～0.25，Fe：0.27～0.35，Cu：0.4～0.5，Mn：0.66～0.75 ，Ti：0.08～0.10，Zn：≤0.1，Mg：0.15～0.20，杂质≤0.05，余量为铝。
2.空冷用铝钢复合新型铝合金专用材料复合带材制造方法，包括熔铸、锯切、铣面、焊接、均质化热处理、热轧、冷轧、精轧、成品退火和分切步骤，其特征是：所述熔铸步骤包括熔炼和铸造，所述熔炼步骤中，通过开启熔炼炉门上的推拉式活动窗口进行取样观察熔炼炉内铝锭的熔化程度；所述铸造步骤中，采用可替换式过滤箱过滤铝液：当熔炼炉内铝液精炼完时，用插板挡住过滤箱侧面的铝液进料槽和铝液出料槽，快速将已安装好过滤板的替换过滤箱与过滤完毕的过滤箱进行替换，迅速用护套将替换过滤箱与铝液进口和铝液出口接缝处封闭，拔掉插板，从而开始新的铝液过滤；所述均质化热处理步骤为将焊接好的铸锭放在加热炉内进行均质化处理,首先控制温度为630℃升温保温13小时；然后降低温度至610℃保温11小时，使材料材质均匀并消除内应力。
3.便捷式取样熔炼炉，其特征是：所述熔炼炉的熔炼门中下部设有推拉式活动窗口，所述推拉式活动窗口外侧固定有拉环。
4.可替换式过滤箱，包括过滤板，其特征是：所述过滤箱底部设有滚轮，所述过滤箱侧面开有铝液进口，所述过滤板设于过滤箱中部，且过滤板固定位置低于铝液进口，所述过滤板下部的过滤箱侧面开有铝液出口。
5.根据权利要求4所述的可替换式过滤箱，其特征是：所述过滤板嵌于过滤箱中部凹槽内，所述凹槽四周设有斜坡。
6.根据权利要求4所述的可替换式过滤箱，其特征是：所述过滤箱铝液进口处设有封闭与铝液进料槽接缝的护套，所述过滤箱铝液出口处设有封闭与铝液出料槽接缝的护套。
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