CN102676861A

CN102676861A - 一种铝箔坯料的制备方法

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Publication number: CN102676861A
Application number: CN2012101731255A
Authority: CN
Inventors: 许光明
Original assignee: Northeastern University China
Current assignee: Northeastern University China
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2012-09-19

Abstract

本发明涉及合金制备技术领域，具体涉及一种铝箔坯料的制备方法。实现本发明目的的技术方案包括铝合金液熔炼，精炼，除气，过滤，加入铝钛硼细化剂，铸轧，卷取工艺，所述的铸轧工艺参数为：铸轧前箱温度680～710℃，铸轧速度为800～1100mm/min，辊缝间静磁场强度为0.1～0.5特斯拉，施加在铸轧区的电流密度为0.1～0.4A/mm²，电流频率为20～200Hz，铸轧区长度为20～70mm。制备的铝箔坯料组织中枝晶被完全打碎成细小的等轴晶，宏观偏析消除，化合物和夹杂尺寸细小。

Description

一种铝箔坯料的制备方法

技术领域

本发明涉及合金制备技术领域，具体涉及一种铝箔坯料的制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，空调铝箔需求和供应市场发展迅猛，制造出较薄的空调铝箔不但可以减少铝箔使用量，而且能够降低空调成本，减小空调体积和重量等。相应地需要在铝箔厚度不断减薄条件下，仍要求保持其原有的性能指标，并在高速冲制和翻边过程中不裂口。为了充分满足上述需求，国内外铝加工厂也一直在进行技术研究和攻关，国外几家铝箔加工企业能够生产厚度在0.08~0.070mm左右的产品。

我国电极铝箔一直依赖进口，为了改变这种局面，国内很多铝箔企业加快了电子铝箔生产技术的开发与引进。到目前为止，国内共有5个专业性的电子铝厂，新疆众和电子铝箔厂、北京伟豪铝业有限公司、西南铝加工厂、东北轻合金有限责任公司和江苏南通海门电子铝材厂，全部采用热轧开坯工艺生产，总产能为9200吨/年。同时，我国电极箔生产厂普遍存在工艺控制水平低，高端产品生产成本高的问题，由于对铝熔体的净化处理不够等问题使我国电子铝箔质量与国际先进水平相比差距还很大。我国电子铝箔生产企业在基础研究上与国外也有一定差距，电子铝箔的杂质含量与杂质存在形态对其质量起着决定性的作用。在杂质存在形态上，国产电子铝箔与进口电子铝箔差别也较大。因此，加强电极箔生产技术的开发，提高铝箔质量是我国电极箔产业在新的竞争中取胜的关键。

综上所述，开发更薄的铝箔，并保持产品性能稳定、厚度均匀、板形和板面质量良好的铝箔势在必行。

铝箔坯料常用连续铸轧技术生产，但是由于铸轧过程中铝合金的凝固特征决定了铸轧坯料内部组织比较粗大，因此常用铝钛硼作为细化剂来改善坯料的内部质量，但是，由于铝钛硼细化剂比较昂贵，提高了铝合金箔的生产成本，同时，铝钛硼细化剂的加入带来了新的问题，铝钛硼细化剂中起细化作用的TiB₂由于在熔体中分布不均，凝固过程中容易产生偏析，形成较大尺寸的化合物颗粒，在后续轧制成铝箔过程中易剥落而产生针眼，严重制约铝箔的减薄极限，因此，减小铝箔坯料中TiB₂颗粒及夹杂尺寸成为生产铝箔的关键所在。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种铝箔坯料的制备方法，在减少铝钛硼细化剂用量的同时，大幅提高了铝箔坯料的质量。

实现本发明目的的技术方案包括铝合金液熔炼，精炼，除气，过滤，加入铝钛硼细化剂，铸轧，卷取工艺，所述的铸轧工艺参数为：铸轧前箱温度680～710℃，铸轧速度为800～1100mm/min，辊缝间静磁场强度为0.1～0.5特斯拉，施加在铸轧区的电流密度为0.1～0.4A/mm²，电流频率为20～200Hz，铸轧区长度为20～70mm；

所述的铝合金液按1xxx铝合金配比，包括的铝合金型号为1235，1070A，1060，1199；

所述的精炼为熔炼炉内精炼，CCl₄精炼和保温炉通氩精炼；

所述的熔炼炉内精炼为精炼时吹入N₂和Cl₂, N₂与Cl₂的体积比为95:5，吹气时间为30分钟,然后经20目刚玉微孔陶瓷管过滤；

所述的保温炉通氩精炼时吹入Ar和Cl₂，Ar与Cl₂的体积比为95:5，喷吹速度为3600L/h；

所述的除气指采用吹氩气方法除空气；

所述的铝钛硼细化剂为Φ9.5mm的Al-5Ti-B，细化剂的加入速度为5～7cm/min，加入量按合金液含钛量＜0.0025wt%计算；

所述的铝箔坯料厚度为5～8mm。

与现有技术相比，本发明的特点及其有益效果是：

1.采用本发明方法制备铝箔使用的铝钛硼细化剂用量以合金液含Ti量计算，从传统工艺的0.005wt%下降到0.0025wt%以下；

2.在铝箔坯料的铸轧过程中通过铸轧辊把直流磁场施加在铸轧区，并通过铸嘴和铸轧板坯把交流电流施加在铸轧区的铝合金熔体中，使铝合金熔体在凝固过程中在直流磁场和交流电流的共同作用下进行，使得在线添加到铝合金熔体的铝钛硼细化剂更加均匀地分布在熔体中，防止起细化作用的TiB₂化合物在熔体中偏聚，降低铝箔的生产成本，同时减少铸轧坯料中存在较大TiB₂化合物的几率，减小TiB₂和夹杂相尺寸，减少铝箔中出现针眼的几率，提高铝箔的质量。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不仅限于下述的实施例：

下述实施例采用的铸轧设备为电磁场振荡铸轧设备，其主要由铸轧机、夹送辊和卷取机组成，铸轧机包括上铸轧辊、浇注咀子、下铸轧辊、机架和联接轴，其中上铸轧辊上设有励磁线圈，励磁线圈与上铸轧辊之间设有非导磁材料或不设有非导磁材料；浇注咀子内设有电极，该电极与夹送辊分别与交流电源的两极连接；

当励磁线圈与上铸轧辊之间不设有非导磁材料时，励磁线圈固定在机架上，励磁线圈与铸轧辊不接触；当励磁线圈与上铸轧辊之间设有非导磁材料时，励磁线圈与非导磁材料接触，非导磁材料与铸轧辊接触，并且非导磁材料固定在机架上；

当励磁线圈与上铸轧辊之间设有非导磁材料时，励磁线圈固定在非导磁材料或机架上；

将铝合金溶液通过浇注咀子进行浇注，采用铸轧机进行铸轧，同时向励磁线圈中通入直流电，使辊缝中产生的磁感应强度为0.1~0.5T；当铸轧辊压制出的铸轧坯料进入夹送辊后，向夹送辊和电极中通入交流电，使辊缝间的电流密度为0.1~0.4A/mm²。

实施例1：

首先按纯铝合金型号1235进行配比后进行铝合金液的熔炼，然后进行熔炼炉内精炼，CCl₄精炼和保温炉通氩精炼，熔炼炉内精炼为精炼时吹入N₂+Cl₂, N₂与Cl₂的体积比为95:5，吹气时间为30分钟,然后经20目刚玉微孔陶瓷管过滤，保温炉通氩精炼时吹入Ar+Cl₂，Ar与Cl₂的体积比为95:5，喷吹速度为3600L/h，然后采用吹氩气方法除空气，过滤，加入铝钛硼细化剂为Φ9.5mm的Al-5Ti-B，细化剂的加入速度为5cm/min，加入量按合金液含钛量0.0024wt%计算；然后进行铸轧，铸轧工艺参数为：铸轧前箱温度680℃，铸轧速度为800mm/min，辊缝间静磁场强度为0.1特斯拉，施加在铸轧区的电流密度为0.1A/mm²，电流频率为20Hz，铸轧区长度为20mm，最后进行卷取工艺，制备的铝箔坯料厚度为5mm，坯料组织中枝晶被完全打碎成细小的等轴晶，宏观偏析消除，化合物和夹杂尺寸细小。

实施例2：

首先按纯铝合金型号1070A进行配比后进行铝合金液的熔炼，然后进行熔炼炉内精炼，CCl₄精炼和保温炉通氩精炼，熔炼炉内精炼为精炼时吹入N₂+Cl₂, N₂与Cl₂的体积比为95:5，吹气时间为30分钟,然后经20目刚玉微孔陶瓷管过滤，保温炉通氩精炼时吹入Ar+Cl₂，Ar与Cl₂的体积比为95:5，喷吹速度为3600L/h，然后采用吹氩气方法除空气，过滤，加入铝钛硼细化剂为Φ9.5mm的Al-5Ti-B，细化剂的加入速度为7cm/min，加入量按合金液含钛量0.0023wt%计算；然后进行铸轧，铸轧工艺参数为：铸轧前箱温度710℃，铸轧速度为1100mm/min，辊缝间静磁场强度为0.5特斯拉，施加在铸轧区的电流密度为0.4A/mm²，电流频200Hz，铸轧区长度为70mm，最后进行卷取工艺，制备的铝箔坯料厚度为8mm，坯料组织中枝晶被完全打碎成细小的等轴晶，宏观偏析消除，化合物和夹杂尺寸细小。

实施例3：首先按纯铝合金型号1060进行配比后进行铝合金液的熔炼，然后进行熔炼炉内精炼，CCl₄精炼和保温炉通氩精炼，熔炼炉内精炼为精炼时吹入N₂+Cl₂, N₂与Cl₂的体积比为95:5，吹气时间为30分钟,然后经20目刚玉微孔陶瓷管过滤，保温炉通氩精炼时吹入Ar+Cl₂，Ar与Cl₂的体积比为95:5，喷吹速度为3600L/h，然后采用吹氩气方法除空气，过滤，加入铝钛硼细化剂为Φ9.5mm的Al-5Ti-B，细化剂的加入速度为6cm/min，加入量按合金液含钛量0.0024wt%计算；然后进行铸轧，铸轧工艺参数为：铸轧前箱温度700℃，铸轧速度为900mm/min，辊缝间静磁场强度为0.3特斯拉，施加在铸轧区的电流密度为0.2A/mm²，电流频率为80Hz，铸轧区长度为40mm，最后进行卷取工艺，制备的铝箔坯料厚度为6mm，坯料组织中枝晶被完全打碎成细小的等轴晶，宏观偏析消除，化合物和夹杂尺寸细小。

实施例4：首先按纯铝合金型号1199进行配比后进行铝合金液的熔炼，然后进行熔炼炉内精炼，CCl₄精炼和保温炉通氩精炼，熔炼炉内精炼为精炼时吹入N₂+Cl₂, N₂与Cl₂的体积比为95:5，吹气时间为30分钟,然后经20目刚玉微孔陶瓷管过滤，保温炉通氩精炼时吹入Ar+Cl₂，Ar与Cl₂的体积比为95:5，喷吹速度为3600L/h，然后采用吹氩气方法除空气，过滤，加入铝钛硼细化剂为Φ9.5mm的Al-5Ti-B，细化剂的加入速度为6.9cm/min，加入量按合金液含钛量＜0.0023wt%计算；然后进行铸轧，铸轧工艺参数为：铸轧前箱温度690℃，铸轧速度为1000mm/min，辊缝间静磁场强度为0.2特斯拉，施加在铸轧区的电流密度为0.3A/mm²，电流频率为100Hz，铸轧区长度为50mm，最后进行卷取工艺，制备的铝箔坯料厚度为7mm，坯料组织中枝晶被完全打碎成细小的等轴晶，宏观偏析消除，化合物和夹杂尺寸细小。

Claims

1.一种铝箔坯料的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：首先进行铝合金液熔炼，然后进行熔炼炉内精炼，CCl₄精炼和保温炉通氩精炼，再采用吹氩气方法除空气，过滤，然后加入细化剂Φ9.5mm的Al-5Ti-B，加入速度为5～7cm/min，加入量按合金液含钛量＜0.0025wt%计算，然后进行铸轧，铸轧工艺参数为：铸轧前箱温度680～710℃，铸轧速度为800～1100mm/min，辊缝间静磁场强度为0.1～0.5特斯拉，施加在铸轧区的电流密度为0.1～0.4A/mm²，电流频率为20～200Hz，铸轧区长度为20～70mm，最后进行卷取工艺。

2.根据权利要求1所述的一种铝箔坯料的制备方法，其特征在于所述的铝合金液按1xxx铝合金配比，包括的铝合金型号为1235，1070A，1060，1199。

3.根据权利要求1所述的一种铝箔坯料的制备方法，其特征在于所述的熔炼炉内精炼为精炼时吹入N₂气和Cl₂气, N₂与Cl₂的体积比为95:5，吹气时间为30分钟,然后经20目刚玉微孔陶瓷管过滤。

4.根据权利要求1所述的一种铝箔坯料的制备方法，其特征在于所述的保温炉通氩精炼时吹入Ar气和Cl₂气，Ar与Cl₂的体积比为95:5，喷吹速度为3600L/h。

5.根据权利要求1所述的一种铝箔坯料的制备方法，其特征在于所述的铝箔坯料厚度为5～8mm。