CN102392202A - 高强度1000系铝合金花纹板的制造方法 - Google Patents

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周冬娟
刘忠生
黄志峰
刘五一
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Abstract

本发明公开了一种高强度1000系铝合金花纹板的制造方法,包括铸轧和冷轧两个步骤,相比传统制造方法,改变传统合金成分组成方式以及半退火工艺,从而达到提高1000系铝合金花纹板的强度,降低原材料成本,节约能源、降低生产成本,提高产品质量,提高公司竞争力的目的。

Description

高强度1000系铝合金花纹板的制造方法
技术领域
本发明涉及铝合金工业生产领域,特别涉及一种提高1000系铝合金花纹板强度制作方法。
背景技术
传统的1000系铝合金花纹板在生产工艺为:严格按国家化学标准控制1000系铝合金花纹板的化学成分,采用完全退火工艺进行压花前的金属软化。按传统工艺生产1000系铝合金花纹板毛坯时,不能加入含Mg、Mn等元素的废料,使废料的使用率大大降低,增加了生产成本;1000系铝合金花纹板毛坯的完全退火软化,退火温度高,退火时间长,能耗大,金属强度低,以上两点均增加了企业的生产成本。因此急需研发一种提高1000系铝合金花纹板强度制作方法,改变传统合金成分组成方式以及半退火工艺,从而达到提高1000系铝合金花纹板的强度,降低原材料成本,节约能源、降低生产成本,提高产品质量。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种提高1000系铝合金花纹板强度制作方法,改变传统合金成分组成方式以及半退火工艺,从而达到提高1000系铝合金花纹板的强度,降低原材料成本,节约能源、降低生产成本,提高产品质量,提高公司竞争力的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种高强度1000系铝合金花纹板的制造方法,其特征在于:包括铸轧和冷轧两个步骤:
1)、铸轧过程为:
A,清理熔化炉、静置炉和流槽;
B,配料:按下表所述化学成分进行配料:
  成分   Si   Fe   Cu   Mn   Mg   Ni   Zn   Ti
  1100M   0.3   0.3-0.6   0.05   0.3-0.5   0.2-0.4   0.05   0.10   0.008-0.02
采用公式a=b*c/d,其中a表示投入含有所需元素的废料量,b表示每炉料的总投入量,c表示所需元素的中间值;d表示某废料中含有所需元素的百分含量;根据上表各元素的含量中间值计算出每炉料铝锭和废料的投入量;
C,熔炼:向熔炼炉加入配制好的铝锭和废料,铝锭纯度为99.8%或99.7%,熔炼炉温度为730-780℃,熔炼时间为100-120分钟,当炉料化平时进行10分钟的搅拌,在铝水表面均匀撒上覆盖剂,覆盖剂加入量为1-2kg/吨;待铝水温度达730℃-750℃时,加入Fe含量70%Fe剂,加入量为每炉料铝锭和废料的投入量的0.6%,并在铝水表面均匀撒上覆盖剂,10-20分钟后进行第二次搅拌,让Mg元素均匀分布在铝水中;使用氮气吹入精炼剂,进行15-20分钟的精炼,精炼完成30分钟后进行第三次搅拌,搅拌时长10分钟;
D、扒除表面浮渣后,取样送检光谱室进行化学成分分析,根据分析结果进行补料或冲淡,待化学成分合格后,进行倒炉;
E、静置精炼:将熔炼所得温度为730-780℃铝水转注至的静置炉内,静置炉内铝水表面均匀撒上一层覆盖剂,每隔120分钟进行10-20分钟的精炼搅拌,静置精炼时间为240分钟;
F,晶粒细化:在在线除气系统中加入直径为30-50mm的Al-5Ti-1B丝,加入速度150-180mm/min;
G,在线除气:将熔体除气,将氢含量控制在0.15ml/100gAl以内;
H,过滤:在双级过滤箱内加入40I过滤板进行粗过滤,再加入30I过滤板进行精过滤;
I,连铸连轧:铸轧过程中前温箱温度为680-690℃,轧制速度为1000-1050mm/min,铸扎坯料成品的厚度为7.0mm;
J,卷取坯料;
2)、冷轧过程为:
A,开坯:将铸轧坯料进行冷轧开坯轧制,轧制过程中:冷轧轧制油控制折光度大于97%,40℃运动粘度值为2.2-2.4mm2/s,添加剂浓度为4.6-4.8%,冷轧每道次压下量控制在35%-45%,轧辊粗糙度在0.5-0.6μm之间;
B,退火:卷坯轧制到一定厚度,装入退火炉内,关闭炉门;按第一阶段:退火炉定温380℃,退火时间7小时;第二阶段:退火炉定温300℃,退火时间2小时;
C,压花:退火后待铝卷温度低于60℃进行压花轧制即可。
本发明的有益效果是:本发明所述的高强度1000系铝合金花纹板的制造方法,在提高1000系铝合金花纹板强度的同时,增加了废料的利用率,降低了原材料成本,降低能耗,降低生产成本。
具体实施方式
实施例1,一种高强度1000系铝合金花纹板的制造方法,包括铸轧和冷轧两个步骤:
1)、铸轧过程为:
A,清理熔化炉、静置炉和流槽;
B,配料:按下表所述化学成分进行配料:
  成分   Si   Fe   Cu   Mn   Mg   Ni   Zn   Ti
  1100M   0.3   0.3-0.6   0.05   0.3-0.5   0.2-0.4   0.05   0.10   0.008-0.02
采用公式a=b*c/d,其中a表示投入含有所需元素的废料量,b表示每炉料的总投入量,c表示所需元素的中间值;d表示某废料中含有所需元素的百分含量;根据上表各元素的含量中间值计算出每炉料各元素的投入量;
C,熔炼:向熔炼炉加入配制好的铝锭5吨和废料6吨,铝锭纯度为99.8%,熔炼炉温度为730℃,熔炼时间为100分钟,当炉料化平时进行10分钟的搅拌,在铝水表面均匀撒上覆盖剂,覆盖剂加入量为11kg;待铝水温度达730℃时,加入Fe含量70%的Fe剂66kg,并在铝水表面均匀撒上覆盖剂,10分钟后进行第二次搅拌,让Mg元素均匀分布在铝水中;使用氮气吹入精炼剂,进行15分钟的精炼,精炼完成30分钟后进行第三次搅拌,搅拌时长10分钟;
D、扒除表面浮渣后,取样送检光谱室进行化学成分分析,根据分析结果进行补料或冲淡,待化学成分合格后,进行倒炉;
E、静置精炼:将熔炼所得温度为730℃铝水转注至的静置炉内,静置炉内铝水表面均匀撒上一层覆盖剂,每隔120分钟进行10分钟的精炼搅拌,静置精炼时间为240分钟;
F,晶粒细化:在在线除气系统中加入直径为30mm的Al-5Ti-1B丝,加入速度150mm/min;
G,在线除气:将熔体除气,将氢含量控制在0.15ml/100gAl以内;
H,过滤:在双级过滤箱内加入40I过滤板进行粗过滤,再加入30I过滤板进行精过滤;
I,连铸连轧:铸轧过程中前温箱温度为680-690℃,轧制速度为1000mm/min,铸扎坯料成品的厚度为7.0mm;
J,卷取坯料;
2)、冷轧过程为:
A,开坯:将铸轧坯料进行冷轧开坯轧制,轧制过程中:冷轧轧制油控制折光度大于97%,40℃运动粘度值为2.2mm2/s,添加剂浓度为4.6%,冷轧每道次压下量控制在35%,轧辊粗糙度在0.5μm;
B,退火:卷坯轧制到一定厚度,装入退火炉内,关闭炉门;按第一阶段:退火炉定温380℃,退火时间7小时;第二阶段:退火炉定温300℃,退火时间2小时;
C,压花:退火后待铝卷温度低于60℃进行压花轧制即可。
实施例2,一种高强度1000系铝合金花纹板的制造方法,包括铸轧和冷轧两个步骤:
1)、铸轧过程为:
A,清理熔化炉、静置炉和流槽;
B,配料:按下表所述化学成分进行配料:
  成分   Si   Fe   Cu   Mn   Mg   Ni   Zn   Ti
  1100M   0.3   0.3-0.6   0.05   0.3-0.5   0.2-0.4   0.05   0.10   0.008-0.02
采用公式a=b*c/d,其中a表示投入含有所需元素的废料量,b表示每炉料的总投入量,c表示所需元素的中间值;d表示某废料中含有所需元素的百分含量;根据上表各元素的含量中间值计算出每炉料各元素的投入量;
C,熔炼:向熔炼炉加入配制好的铝锭4吨和废料7吨,铝锭纯度为或99.7%,熔炼炉温度为780℃,熔炼时间为120分钟,当炉料化平时进行10分钟的搅拌,在铝水表面均匀撒上覆盖剂,覆盖剂加入量为12kg;待铝水温度达750℃时,加入Fe含量70%Fe剂66kg,并在铝水表面均匀撒上覆盖剂,10分钟后进行第二次搅拌,让Mg元素均匀分布在铝水中;使用氮气吹入精炼剂,进行20分钟的精炼,精炼完成30分钟后进行第三次搅拌,搅拌时长10分钟;
D、扒除表面浮渣后,取样送检光谱室进行化学成分分析,根据分析结果进行补料或冲淡,待化学成分合格后,进行倒炉;
E、静置精炼:将熔炼所得温度为730-740℃铝水转注至的静置炉内,静置炉内铝水表面均匀撒上一层覆盖剂,每隔120分钟进行20分钟的精炼搅拌,静置精炼时间为240分钟;
F,晶粒细化:在在线除气系统中加入直径为30mm的Al-5Ti-1B丝,加入速度180mm/min。
G,在线除气:将熔体除气,将氢含量控制在0.15ml/100gAl以内;
H,过滤:在双级过滤箱内加入40I过滤板进行粗过滤,再加入30I过滤板进行精过滤;
I,连铸连轧:铸轧过程中前温箱温度为680-690℃,轧制速度为1050mm/min,铸扎坯料成品的厚度为7.0mm;
J,卷取坯料;
2)、冷轧过程为:
A,开坯:将铸轧坯料进行冷轧开坯轧制,轧制过程中:冷轧轧制油控制折光度大于97%,40℃运动粘度值为2.4mm2/s,添加剂浓度为4.8%,冷轧每道次压下量控制在40%,轧辊粗糙度在0.6μm;
B,退火:卷坯轧制到一定厚度,装入退火炉内,关闭炉门;按第一阶段:退火炉定温380℃,退火时间7小时;第二阶段:退火炉定温300℃,退火时间2小时;
C,压花:退火后待铝卷温度低于60℃进行压花轧制即可。
实施例3,一种高强度1000系铝合金花纹板的制造方法,包括铸轧和冷轧两个步骤:
1)、铸轧过程为:
A,清理熔化炉、静置炉和流槽;
B,配料:按下表所述化学成分进行配料:
  成分   Si   Fe   Cu   Mn   Mg   Ni   Zn   Ti
  1100M   0.3   0.3-0.6   0.05   0.3-0.5   0.2-0.4   0.05   0.10   0.008-0.02
采用公式a=b*c/d,其中a表示投入含有所需元素的废料量,b表示每炉料的总投入量,c表示所需元素的中间值;d表示某废料中含有所需元素的百分含量;根据上表各元素的含量中间值计算出每炉料各元素的投入量;
C,熔炼:向熔炼炉加入配制好的铝锭5吨和废料7吨,铝锭纯度为99.8%,熔炼炉温度为750℃,熔炼时间为110分钟,当炉料化平时进行10分钟的搅拌,在铝水表面均匀撒上覆盖剂,覆盖剂加入量为14.4kg;待铝水温度达740℃时,加入Fe含量70%Fe剂72kg,并在铝水表面均匀撒上覆盖剂,18分钟后进行第二次搅拌,让Mg元素均匀分布在铝水中;使用氮气吹入精炼剂,进行17分钟的精炼,精炼完成30分钟后进行第三次搅拌,搅拌时长10分钟;
D、扒除表面浮渣后,取样送检光谱室进行化学成分分析,根据分析结果进行补料或冲淡,待化学成分合格后,进行倒炉;
E、静置精炼:将熔炼所得温度为735℃铝水转注至的静置炉内,静置炉内铝水表面均匀撒上一层覆盖剂,每隔120分钟进行15分钟的精炼搅拌,静置精炼时间为240分钟;
F,晶粒细化:在在线除气系统中加入直径为40mm的Al-5Ti-1B丝,加入速度160mm/min;
G,在线除气:将熔体除气,将氢含量控制在0.15ml/100gAl以内;
H,过滤:在双级过滤箱内加入40I过滤板进行粗过滤,再加入30I过滤板进行精过滤;
I,连铸连轧:铸轧过程中前温箱温度为680-690℃,轧制速度为1020mm/min,铸扎坯料成品的厚度为7.0mm;
J,卷取坯料;
2)、冷轧过程为:
A,开坯:将铸轧坯料进行冷轧开坯轧制,轧制过程中:冷轧轧制油控制折光度大于97%,40℃运动粘度值为2.3mm2/s,添加剂浓度为4.7%,冷轧每道次压下量控制在40%,轧辊粗糙度在0.55μm;
B,退火:卷坯轧制到一定厚度,装入退火炉内,关闭炉门;按第一阶段:退火炉定温380℃,退火时间7小时;第二阶段:退火炉定温300℃,退火时间2小时;
C,压花:退火后待铝卷温度低于60℃进行压花轧制即可。
通过对上述实施例进行实际生产并统计可知:采用本方法制造的1000系铝合金花纹板的强度比传统工艺制备的1000系铝合金花纹板强度增加70Mpa以上,另外废料的利用率也提高了近30%,原材料成本约降低了4000元/炉,能耗也明显降低,总体生产成本降低约25%。
尽管通过参照本发明的某些优选实施例,已经对本发明进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (1)

1.一种高强度1000系铝合金花纹板的制造方法,其特征在于:包括铸轧和冷轧两个步骤:
1)、铸轧过程为:
A,清理熔化炉、静置炉和流槽;
B,配料:按下表所述化学成分进行配料:
  成分   Si   Fe   Cu   Mn   Mg   Ni   Zn   Ti   1100M   0.3   0.3-0.6   0.05   0.3-0.5   0.2-0.4   0.05   0.10   0.008-0.02
采用公式a=b*c/d,其中a表示投入含有所需元素的废料量,b表示每炉料的总投入量,c表示所需元素的中间值;d表示某废料中含有所需元素的百分含量;根据上表各元素的含量中间值计算出每炉料铝锭和废料的投入量;
C,熔炼:向熔炼炉加入配制好的铝锭和废料,铝锭纯度为99.8%或99.7%,熔炼炉温度为730-780℃,熔炼时间为100-120分钟,当炉料化平时进行10分钟的搅拌,在铝水表面均匀撒上覆盖剂,覆盖剂加入量为1-2kg/吨;待铝水温度达730℃-750℃时,加入Fe含量70%Fe剂,加入量为每炉料铝锭和废料的投入量的0.6%,并在铝水表面均匀撒上覆盖剂,10-20分钟后进行第二次搅拌,让Mg元素均匀分布在铝水中;使用氮气吹入精炼剂,进行15-20分钟的精炼,精炼完成30分钟后进行第三次搅拌,搅拌时长10分钟;
D、扒除表面浮渣后,取样送检光谱室进行化学成分分析,根据分析结果进行补料或冲淡,待化学成分合格后,进行倒炉;
E、静置精炼:将熔炼所得温度为730-780℃铝水转注至的静置炉内,静置炉内铝水表面均匀撒上一层覆盖剂,每隔120分钟进行10-20分钟的精炼搅拌,静置精炼时间为240分钟;
F,晶粒细化:在在线除气系统中加入直径为3050mm的Al-5Ti-1B丝,加入速度150-180mm/min;
G,在线除气:将熔体除气,将氢含量控制在0.15ml/100gAl以内;
H,过滤:在双级过滤箱内加入40I过滤板进行粗过滤,再加入30I过滤板进行精过滤;
I,连铸连轧:铸轧过程中前温箱温度为680-690℃,轧制速度为1000-1050mm/min,铸扎坯料成品的厚度为7.0mm;
J,卷取坯料;
2)、冷轧过程为:
A,开坯:将铸轧坯料进行冷轧开坯轧制,轧制过程中:冷轧轧制油控制折光度大于97%,40℃运动粘度值为2.2-2.4mm2/s,添加剂浓度为4.6-4.8%,冷轧每道次压下量控制在35%-45%,轧辊粗糙度在0.5-0.6μm之间;
B,退火:卷坯轧制到一定厚度,装入退火炉内,关闭炉门;按第一阶段:退火炉定温380℃,退火时间7小时;第二阶段:退火炉定温300℃,退火时间2小时;
C,压花:退火后待铝卷温度低于60℃进行压花轧制即可。
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