CN102936710A - 一种用于液化天然气运输船贮藏舱用铝合金厚板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种针对用于制造液化天然气远洋运输船贮藏舱或陆地液化天然气贮藏罐的一种铝合金厚板及其制备方法。其使用环境温度：室温～-196℃。本发明针对常规金属材料具有低温脆性等缺点，通过优选铝合金牌号并控制化学成份、加强铝液熔体处理、增加晶粒细化剂添加量，板锭退火、控制热轧总变形量，成品退火、低温深冷处理等专门的制备工艺来改善获得厚度为25～300mm、具有优良的室温和低温综合力学性能的铝合金厚板。

Description

一种用于液化天然气运输船贮藏舱用铝合金厚板及其制备方法

技术领域

本发明涉及有色金属新材料加工领域和船舶领域，是针对用于制造液化天然气（Liquid nature gas－简称“LNG”）远洋运输船贮藏舱或陆地液化天然气贮藏罐的一种铝合金厚板（下面统一简称“LNG铝厚板”）及其制备方法。

背景技术

石油、天然气一类不可再生资源将越来越珍贵。随着我国国民经济发展和科学技术不断进步，我国石油和天然气对外依存度来越高。2011年中国对外依存度超过56%，能源专家预测，2030年我国石油的对外依存度将高达80%， 天然气的运输方式主要取决于运输距离的长短。在通常情况下，不到1000 km 的短途液化天然气运输采用加压管道输送，在超过3000 km 运程条件下采用远洋船舶运输，以便达到规模经济效果。我国天然气的主要进口地区有澳大利亚、中东地区、卡塔尔、马来西亚、印尼、非洲和南美洲等，这些地区与我国距离遥远、大洋相隔，符合船舶运输的特点。

天然气传统运输船主要有压缩天然气 (Compressed natural gas－CNG)运输船和气水混合 （Natural Gas Hydrate Pellet－NGH)运输船。这两种运输方式运力有限。最近发展起来的LNG运输船，可将运力在传统运输船基础上提高4～10倍以上。LNG运输船就需要首先将天然气在低于-162℃的温度下液化得到的液态形式的天然气再装入贮藏舱进行运输，LNG运输船是国际公认的高技术、高难度、高附加值的“三高”船舶，被业内人士称为“一条浮动的海上管道”，是维持LNG安全、可靠和稳定运输中最重要的因素。

目前全世界LNG船制造被韩国、日本、欧洲等发达国家垄断。为保障国家能源安全，我国也开始制造LNG运输船。制造LNG运输船最关键是用作液化天然气贮藏舱或运输船用材料, 需具备一些基本要求：

1、在工作温度范围内, 舱用材料的膨胀系数要小, 而且随温度变化, 膨胀系数变化小。也就是贮藏舱或运输船在使用温度范围内, 尺寸变化要小,从而得到小的温差应力。合金具有小的导热系数, 以改善舱体的绝热性能。

2、一定的低温冲击韧性值（Cv）, 或低温塑脆转折点温度。在实际使用时, 对Cv值的要求越来越高。

3、对冲击载荷和周变载荷, 要有较好的适应能力, 能经受冲击和疲劳等。

4、在低温时, 应有较高的强度, 和良好的延伸塑性。

除了材料的以上要求外, 还相应对材料的造船加工工艺成型性、 焊接性能等均有特殊要求。目前液化天然气贮藏舱或运输船用材料可以应用的有Ni36因瓦合金、Ni9%钢和5083、5183、5383等铝合金。

其中，Ni36因瓦合金和Ni9%钢性能优良，但因价格过于昂贵和密度大影响运输量而不宜大量采用。铝合金由于有良好的低温性能是制造液化天然气远洋运输船贮藏舱的最佳材料，关键在于优选合适的合金牌号，优化其制备工艺，就能满足其要求。

此外，LNG到达港口后，在港口的LNG接收贮藏罐、LNG使用地贮藏罐、LNG汽车或火车运输贮藏罐也需要低温力学性能优良的铝合金厚板来制造。

发明内容

本发明针对在室温～-196℃环境中使用的铝厚板，提出一种能满足该环境的Al-Mg基铝合金材料的产品供应规格范围及其制备方法，通过采取一些特别措施、增加低温处理工序来确保铝厚板力学性能的稳定性，以满足LNG贮藏舱或贮藏罐对铝厚板的特殊要求。

本发明所述铝合金为不可热处理强化铝合金，公开合金牌号有四个，即5083、5183和5383或者传统合金牌号LF4，其质量分数满足中华人民共和国标准GB/T3190或GB3190，铝板厚度范围25～300mm，产品状态为热轧态（即自由加工状态-用“F”表示）或由F状态经过高温退火后成为完全退火状态－用“O”表示。其合金状态的表示方法：合金牌号在前、状态代号在后，中间用“-”连接，如5083-F，表示5083合金的热轧状态。

上述铝板的制备步骤如下：

1、熔炼及熔体在线处理

熔炼过程按一般Al-Mg系列铝合金进行，即先配料-熔化炉中熔化-合金化-打渣-倒入静置炉中精炼-炉内除气-静置处理-出炉经过流槽时进行在线除气、在线过滤-在线晶粒细化-进入结晶器进行半连续铸造等工艺过程。注意控制熔体的杂质元素、夹渣、氢和氧等有害气体含量。

熔体处理要求特别严格，除渣除气要求特别高，除了在静置炉内用氮气除气外，铝液流槽中的在线除气采用氩气旋转系统除气，铝液熔体在线过滤采用双级过滤，第一级采用过滤精度30～40ppi的陶瓷过滤板过滤，第二级采用过滤精度50～70ppi的管式过滤系统过滤。经过熔体过滤和除气处理后铝液要求：夹杂物≤8μm，氢含量≤0.12ml/100g。

2、板锭铸造及晶粒细化

板锭，也有人称“铸锭”、“扁锭”或“铸块”，这里统称板锭。可采用半连续铸造法制备铝板锭，铸造工艺采用一般5083热轧板锭工艺，即半连续方法铸造。

1）铸锭规格：宽度由产品来确定；长度≥2000mm；长度和宽度的上限视具体热轧机工艺参数（主要是有效辊面宽度）而定。厚度在热轧机许可的情况下，尽量采用厚度较大的板锭，其重要原则是保证热轧总压下量E≥65%。板锭厚度要求具体说明：

制备成品厚度≥25mm～80mm的铝合金厚板，板锭厚度≥400mm；

制备成品厚度≥80mm～170mm的超厚铝合金板，板锭厚度≥500mm；

制备成品厚度≥170mm的特厚铝合金板，板锭厚度≥600mm。

说明：铝合金道次压下量计算方法：在热轧过程中轧制一次为一道次，假如某一道次轧前厚度为A，轧后厚度为B，其道次变形量E为：

E=100%×(A-B)/A

总压下量的计算与其相似，如A为板锭轧制前的厚度，经过N道次轧制后的厚度为B，其总变形量同样可以上述公式计算。

2）、晶粒细化

用于厚板轧制的板锭半连续铸造时横截面积比较大，其晶粒很容易粗大，晶粒细化难以实施。采取的特别措施：

提高铝液流槽中晶粒细化剂Al-Ti-B线材添加量20～50%。即：对于厚度≥25mm～50mm厚板用板锭铸造时，在线Al-5Ti-1B线材的添加量为每吨铝液添加量0.85～1.0kg；厚度＞50mm～120mm厚板用板锭铸造时，在线Al-5Ti-1B线材的添加量为每吨铝液添加量1.0～1.2kg；厚度＞120mm～300mm厚板用板锭铸造时，在线Al-5Ti-1B线材的添加量为每吨铝液添加量1.2～1.5kg。

3、板锭的均匀处理

均匀化处理在箱式炉、或箱式地窖炉或井式炉进行，板锭金属温度为460～480℃，均匀化处理保温时间主要取决于长度方向的横截住面积，即厚度×宽度。详见下表：

横截住面积/平方米	≤0.4	＞0.4～0.7	＞0.7～1.0	＞1.0
					保温时间/小时	10～18	13～25	17～35	22～50

说明：在相同截面积下，板锭宽厚比越小，保温时间取值越靠上限，反之，板锭宽厚比越大，保温时间取值越靠下限。

均匀化处理的实现过程：炉温定温温度600℃，当板锭金属温度440℃转定温470℃，当金属温度达到467℃时开始计算保温时间，保温时间到时切断加热电源，循环见机保持运行，当温度低于200℃时打开炉门，当温度低于50℃时可以出炉。

4、板锭加热

板锭加热前要对板锭两个大面进行铣面，铣面厚度5～15mm；刨去两个侧面的表面氧化皮，并锯掉两端的浇铸收缩部分，对整个板锭进行清洗后再装入加热炉中加热。其加热工艺制度：

板锭金属温度为450～470℃，保温时间0.5～15小时，如果板锭保温时间超过18小时还未热轧，必须出炉重新处理或报废。

5、板锭加热及热轧

热轧开轧时板锭金属温度450～470℃，道次分配根据热轧机能力来决定，控制表面质量和板形；铝合金厚板热终轧目标厚度为25～300mm，热轧总压下量≥65%。

6、矫直、锯切及精整

按照客户需求规格锯切，控制锯切公差。宽度精度＜±10mm，长度精度＜±20mm，对角线误差＜±30mm。厚度25～80mm的热轧铝合金厚在锯切前可通过拉伸矫直机矫直，拉伸矫直机的拉伸力≥6000吨；厚度＞80mm的铝合金厚板直接锯切，锯切后清理边部毛刺和飞边

7、成品退火

成品退火就是将热轧成F状态铝合金厚板再进行完全退火后使其成为O状态，如果客户要求F状态也可以不退火直接进行低温处理。铝合金厚板成品退火温度为345～360℃，成品退火保温时间主要取决于成品厚度和装炉量。在不考虑装炉量的情况下，成品退火保温时间：

成品厚度/mm	≥25～50	≥50～100	≥100～200	≥200
					保温时间/小时	2～4	4～8	6～15	10～30

说明：在相同厚度下，铝板越宽，装炉量越多，保温时间取值越靠上限。反之，铝板越窄，装炉量越少，保温时间取值越靠下限。

8、低温处理

由于LNG铝厚板的使用温度范围比较宽，在室温至-162℃都能满足要求，为了确保使用过程的安全性，铝板在使用前要进行低温处理。低温处理是指将该铝板放置在专门的低温处理炉，在液氮中（-196℃）浸泡一定时间，浸泡时间（即保温时间）视铝板厚度和装炉量多少而定。低温处理期间：要求铝合金厚板的金属温度始终保持≤-170℃。

所述保温时间以被处理铝厚板被液氮完全覆盖的时间起算，保温时间取决于铝厚板长度方向的横截面积（即厚度×宽度）和装炉量，详见下表：

其中，在相同截面积下，板宽厚比越小，保温时间取值越靠上限，反之，板锭宽厚比越大，保温时间取值越靠下限。

9、检验项目及性能测试

与传统铝板只测试室温力学性能不一样， LNG铝厚板不但要求室温力学性能，还要测试低温力学性能测试和全探伤检测。

1）、室温力学性能：

抗拉强度≥290Mpa，延伸率≥25%；

2）、-196℃的低温性能：

抗拉强度≥400Mpa，延伸率≥30%。

3）、冲击韧性：-196℃测试结果不低于室温结果

4)、超声波探伤

LNG铝厚板必须全部采用超声波探伤，主要探测铝板中的夹杂、氧化膜、疏松、内部微裂纹等缺陷。厚度25～100mm铝板，可单表面全部探伤，厚度≥100mm的铝板必须双表面全部探伤，这里的全部探伤一是指在铝板平面上每个部位都要探伤，二是指每块铝板都要探伤。

本发明通过优选合适的合金牌号，优化其制备工艺，制备出了一种在室温～-196℃环境中使用铝厚板，可以满足LNG铝厚板对材料的特殊要求。

具体实施方式

例1：生产规格为70×1800×7500mm的5083-O状态LNG运输船球形贮藏舱用板，质量分数含Mg4.7%，含Fe0.23%，含Mn0.53%，含Si0.12%，含Ti0.0056%，Cu≤0.05%, Ni≤0.05%，余量为Al, Fe/Si在1.5～2：1。

熔炼及熔体处理：熔炼过程按一般Al-Mg系列铝合金进行，即先配料-熔化炉中熔化-合金化-打渣-倒入静置炉中精炼-炉内除气-静置处理-出炉经过流槽时进行在线除气、在线过滤-在线晶粒细化-进入结晶器进行半连续铸造等工艺过程。注意控制熔体的杂质元素、夹渣、氢和氧等有害气体含量。重点在除气和过滤除渣：炉内用氮气除气，在线除气采用DDF系统氩气旋转除气，铝液熔体第一级过滤采用30ppi陶瓷过滤板过滤，第二级过滤采用精度60ppi管式过滤系统过滤，经过熔体过滤和除气处理后铝液要求：夹杂物≤8μm，氢含量≤0.12ml/100g。铸锭规格为：540×1830×7000mm；晶粒细化剂添加量为1.1kg/吨铝液。

板锭均匀化处理及热轧前加热：均匀化处理在50吨箱式炉中进行，其过程及工艺：先将板锭放置炉中，炉温定温温度550℃加热，当板锭金属温度450℃转定温470℃，当金属温度达到468℃时开始计算保温时间，保温时间27小时出炉，在均匀化处理过程中，确保板锭金属温度始终＜480℃，保温时间达到后停止加热不停循环风，当温度＜250℃时可打开炉门冷却，＜50℃时可出炉。板锭加热前要对板锭两个大面进行铣面，铣面厚度9mm；刨去两个侧面的表面氧化皮，下端锯掉30mm,上端为收缩端锯掉120mm，对整个板锭进行清洗后再装入加热炉中加热。其加热工艺制度：炉温室温600℃，待板锭金属温度为450℃，转室温470℃，锭金属温度为保持450～470℃，保温时间0.5～15小时。如果板锭保温时间超过18小时还未热轧，必须出炉重新处理或报废。

热轧：热轧开轧时板锭金属温度470℃，道次分配根据热轧机能力来决定，热轧在热粗轧上连续轧制到70±3×1850±15×长度mm，确保终轧温度＞350℃。轧制过程注意道次分配和板形控制，确保铝板表面无擦划伤、无印痕、无金属压入和非金属压入等缺陷。

矫直、锯切及精整：将冷却后的热轧板坯通过6000吨以上的拉伸矫直机矫直。然后在精确锯锯切成70×1800×7500mm，控制宽度精度＜±10mm，控制长度精度＜±20mm，对角线误差＜±30mm。

成品退火：成品在30吨箱式炉中进行高温完全退火。将热轧厚板放置炉中，炉温定温温度420℃加热，当板锭金属温度335℃转定温350℃，当金属温度达到345℃时开始计算保温时间，保温时间3小时出炉，在退火过程中，确保铝板金属温度始终在345～360℃之间，保温时间达到后关闭加热电源，保持循环风不停并连续运行，当温度＜200℃时可打开炉门冷却，当铝板温度＜50℃时，关闭循环风机方可出炉。

低温处理：在30吨隔热炉中进行，处理介质为液氮，液氮温度为-196℃，保温时间12小时，浸泡期间确保铝厚板温度≤-170℃。

分析测试：分析测试低温处理后的铝厚板的室温拉伸力学性能和冲击韧性以及测试-196℃拉伸力学性能和冲击韧性，此外还要进行超声波单面探伤检查板材是否夹杂、氧化膜、疏松、内部微裂纹等缺陷。

例2：生产规格为30×1500×5000mm的5183-O状态工业用LNG贮藏罐铝板，质量分数含Mg4.9%，含Fe0.26%，含Mn0.61%，含Si0.12%，含Ti0.0045%，Cu≤0.05%, Ni≤0.05%，余量为Al, Fe/Si在1.5～3：1。

熔炼及熔体处理：熔炼过程按一般Al-Mg系列铝合金进行，即先配料-熔化炉中熔化-合金化-打渣-倒入静置炉中精炼-炉内除气-静置处理-出炉经过流槽时进行在线除气、在线过滤-在线晶粒细化-进入结晶器进行半连续铸造等工艺过程。注意控制熔体的杂质元素、夹渣、氢和氧等有害气体含量。重点在除气和过滤除渣：炉内用氮气除气，在线除气采用DDF系统氩气旋转除气，铝液熔体第一级过滤采用30ppi陶瓷过滤板过滤，第二级过滤采用精度60ppi管式过滤系统过滤，经过熔体过滤和除气处理后铝液要求：夹杂物≤8μm，氢含量≤0.12ml/100g。铸锭规格为：450×1530×7000mm；晶粒细化剂添加量为0.95kg/吨铝液。。

板锭均匀化处理及热轧前加热：均匀化处理在50吨箱式炉中进行，其过程及工艺：先将板锭放置炉中，炉温定温温度550℃加热，当板锭金属温度450℃转定温470℃，当金属温度达到468℃时开始计算保温时间，保温时间17小时出炉，在均匀化处理过程中，确保板锭金属温度始终＜480℃，保温时间达到后停止加热不停循环风，当温度＜250℃时可打开炉门冷却，＜50℃时可出炉。板锭加热前要对板锭两个大面进行铣面，铣面厚度8mm；刨去两个侧面的表面氧化皮，下端锯掉30mm,上端为收缩端锯掉120mm，对整个板锭进行清洗后再装入加热炉中加热。其加热工艺制度：炉温室温600℃，待板锭金属温度为450℃，转室温470℃，锭金属温度为保持450～470℃，保温时间0.5～15小时。如果板锭保温时间超过18小时还未热轧，必须出炉重新处理或报废。

热轧：热轧开轧时板锭金属温度470℃，道次分配根据热轧机能力来决定，热轧在热粗轧上连续轧制到30±2×1550±15×长度mm，确保热轧终轧温度＞330℃。轧制过程注意道次分配和板形控制，确保铝板表面无擦划伤、无印痕、无金属压入和非金属压入等缺陷。

矫直、锯切及精整：将冷却后的热轧板坯通过2500吨以上的拉伸矫直机矫直。然后在精确锯锯切成30×1500×5000m，控制宽度精度＜±10mm，控制长度精度＜±20mm，对角线误差＜±25mm。

成品退火：成品在30吨箱式炉中进行高温完全退火。将热轧厚板放置炉中，炉温定温温度420℃加热，当板锭金属温度335℃转定温350℃，当金属温度达到345℃时开始计算保温时间，保温时间2小时出炉，在退火过程中，确保铝板金属温度始终在345～360℃之间，保温时间达到后关闭加热电源，保持循环风不停并连续运行，当温度＜200℃时可打开炉门冷却，当铝板温度＜50℃时，关闭循环风机方可出炉。

低温处理：在20吨隔热炉中进行，处理介质为液氮，液氮温度为-196℃，保温时间根6小时，浸泡期间确保铝厚板温度≤-170℃。

分析测试：分析测试低温处理后的铝厚板的室温拉伸力学性能和冲击韧性以及测试-196℃拉伸力学性能和冲击韧性，此外还要进行超声波单面探伤检查板材是否夹杂、氧化膜、疏松、内部微裂纹等缺陷。

例3：生产规格为160×1800×7500mm的5083-O状态LNG运输船球形贮藏舱中轴加强筋用主铝板，质量分数含Mg4.7%，含Fe0.25%，含Mn0.55%，含Si0.11%，含Ti0.0056%，Cu≤0.05%, Ni≤0.05%，余量为Al,Fe/Si在1.5～3：1。

熔炼及熔体处理：熔炼过程按一般Al-Mg系列铝合金进行，即先配料-熔化炉中熔化-合金化-打渣-倒入静置炉中精炼-炉内除气-静置处理-出炉经过流槽时进行在线除气、在线过滤-在线晶粒细化-进入结晶器进行半连续铸造等工艺过程。注意控制熔体的杂质元素、夹渣、氢和氧等有害气体含量。重点在除气和过滤除渣：炉内用氮气除气，在线除气采用DDF系统氩气旋转除气，铝液熔体第一级过滤采用30ppi陶瓷过滤板过滤，第二级过滤采用精度60ppi管式过滤系统过滤，经过熔体过滤和除气处理后铝液要求：夹杂物≤8μm，氢含量≤0.12ml/100g。铸锭规格为：620×1830×7000mm；晶粒细化剂添加量为1.35kg/吨铝液。

板锭均匀化处理及热轧前加热：均匀化处理在50吨箱式炉中进行，其过程及工艺：先将板锭放置炉中，炉温定温温度550℃加热，当板锭金属温度450℃转定温470℃，当金属温度达到468℃时开始计算保温时间，保温时间35小时出炉，在均匀化处理过程中，确保板锭金属温度始终＜480℃，保温时间达到后停止加热不停循环风，当铝厚板温度＜250℃时可打开炉门冷却，温度＜50℃时可出炉。板锭加热前要对板锭两个大面进行铣面，铣面厚度12mm；刨去两个侧面的表面氧化皮，下端锯掉35mm,上端为收缩端锯掉150mm，对整个板锭进行清洗后再装入加热炉中加热。其加热工艺制度：炉温室温600℃，待板锭金属温度为450℃，转室温470℃，锭金属温度为保持450～470℃，保温时间1～24小时。如果板锭保温时间超过24小时还未热轧，必须出炉重新处理或报废。

热轧：热轧开轧时板锭金属温度470℃，道次分配根据热轧机能力来决定，热轧在热粗轧上连续轧制到160±6×1850±15×长度mm，确保热轧终轧温度＞350℃。轧制过程注意道次分配和板形控制，确保铝板表面无擦划伤、无印痕、无金属压入和非金属压入等缺陷。

矫直、锯切及精整：将冷却后的热轧板坯通过2500吨以上的拉伸矫直机矫直。然后在精确锯锯切成160×1800×7500m，控制宽度精度＜±10mm，控制长度精度＜±20mm，对角线误差＜±35mm。

成品退火：成品在30吨箱式炉中进行高温完全退火。将热轧厚板放置炉中，炉温定温温度420℃加热，当板锭金属温度335℃转定温350℃，当金属温度达到345℃时开始计算保温时间，保温时间5小时出炉，在退火过程中，确保铝板金属温度始终在345～360℃之间，保温时间达到后关闭加热电源，保持循环风不停并连续运行，当温度＜200℃时可打开炉门冷却，当铝板温度＜50℃时，关闭循环风机方可出炉。

低温处理：在30吨隔热炉中进行，处理介质为液氮，液氮温度为-196℃，保温时间30小时，浸泡期间确保铝厚板温度≤-170℃。

分析测试：分析测试低温处理后的铝厚板的室温拉伸力学性能和冲击韧性以及测试-196℃拉伸力学性能和冲击韧性，此外还要进行超声波单面探伤检查板材是否夹杂、氧化膜、疏松、内部微裂纹等缺陷。

Claims (5)

1.一种极低温环境使用的铝合金厚板，其特征在于：所述铝合金厚板厚度为25～300mm，使用环境温度为：室温至-196℃，产品状态为热轧态F，或将F状态经过高温退火后成为完全退火状态O；所述铝合金厚板按如下制备步骤获得：

（1）熔炼及熔体处理

熔炼过程按Al-Mg系列铝合金的熔炼方式进行，其中，铝液熔体在线过滤采用双级过滤，第一级过滤精度30～40ppi，采用陶瓷过滤板过滤，第二级过滤精度50～70ppi，采用管式过滤系统过滤，经过熔体过滤和除气处理后铝液要求：夹杂物≤8μm，氢含量≤0.12ml/100g；

（2）板锭铸造及晶粒细化

板锭铸造规格：宽度由产品宽度来确定，长度≥2000mm；长度和宽度的上限视具体热轧机设备工艺参数而定，板锭厚度在热轧机许可的情况下尽可能增大，并确保热轧总压下量E≥65%，板锭厚度要求具体说明：

制备成品厚度≥25mm～80mm的铝合金厚板，板锭厚度≥400mm；

制备成品厚度＞80mm～170mm的超厚铝合金板，板锭厚度≥500mm；

制备成品厚度＞170mm的特厚铝合金板，板锭厚度≥600mm；

晶粒细化：对于厚度≥25mm～50mm厚板用板锭铸造时，在线Al-5Ti-1B线材的添加量为每吨铝液添加量0.85～1.0kg；厚度＞50mm～120mm厚板用板锭铸造时，在线Al-5Ti-1B线材的添加量为每吨铝液添加量1.0～1.2kg；厚度＞120mm～300mm厚板用板锭铸造时，在线Al-5Ti-1B线材的添加量为每吨铝液添加量1.2～1.5kg；

（3）板锭均匀化处理

均匀化处理在箱式炉或箱式地窖炉或井式炉中进行，均匀化处理板锭金属温度为460～480℃，保温时间依据板锭长度方向的横截住面积（即厚度×宽度）进行选取，选取原则见下表：

横截住面积/平方米 ≤0.4 ＞0.4～0.7 ＞0.7～1.0 ＞1.0 保温时间/小时 10～18 13～25 17～35 22～50

说明：在相同截面积下，板锭宽厚比越小，保温时间取值越靠上限，反之，板锭宽厚比越大，保温时间取值越靠下限；

（4）板锭加热

板锭加热前对板锭两个大面进行铣面，铣面厚度5～15mm；刨去两个侧面的表面氧化皮，并锯掉两端的浇铸收缩部分，对整个板锭进行清洗后再装入加热炉中加热，其加热工艺制度：

板锭金属温度为450～470℃，保温时间0.5～15小时，如果板锭保温时间超过18小时还未热轧，必须出炉报废；

（5）板锭热轧

热轧开轧时板锭金属温度450～470℃，道次分配根据热轧机能力来决定，控制表面质量和板形；铝合金厚板热终轧目标厚度为25～300mm，热轧总压下量≥65%；

（6）矫直、锯切及精整

热轧板冷却后，对于厚度25～80mm的热轧铝合金厚板在锯切前通过拉伸矫直机矫直；对于厚度＞80mm的铝合金厚板直接锯切，锯切后清理边部毛刺和飞边；锯切公差控制：宽度精度＜±10mm，长度精度＜±20mm，对角线误差＜±30mm；对于客户要求热轧状态F供货的产品，经本工序后直接进行低温处理；

（7)低温处理

将步骤（6）获得的铝板放置在低温处理炉中用液氮浸泡，液氮温度为-196℃，保温时间以被处理铝厚板被液氮完全覆盖的时间起算，浸泡期间确保铝厚板温度≤-170℃；所述保温时间取决于铝厚板长度方向的横截面积，即厚度×宽度，和装炉量，详见下表：

其中，在相同截面积下，板宽厚比越小，保温时间取值越靠上限，反之，板锭宽厚比越大，保温时间取值越靠下限。

2.根据权利要求1所述的低温环境使用的铝合金厚板，其特征在于：在进行步骤（7）之前进行成品退火，即将热轧成F状态铝合金厚板再进行完全退火后使其成为O状态，退火工艺：退火温度为345～360℃（为铝合金厚板的金属温度），退火保温时间取决于成品厚度和装炉量，在不考虑装炉量的情况下，退火保温时间按下表所示原则选取：

成品厚度/mm ≥25～50 ≥50～100 ≥100～200 ≥200 保温时间/小时 2～4 4～8 6～15 10～30

说明：在相同厚度下，铝板越宽，装炉量越多，保温时间取值越靠上限

反之，铝板越窄，装炉量越少，保温时间取值越靠下限。

3.根据权利要求1或2所述的低温环境使用的铝合金厚板，其特征在于:所述铝合金铝厚板的合金牌号为5083、5183、5383或LF4，其质量分数满足中华人民共和国标准GB/T3190或GB3190。

4.根据权利要求3所述的低温环境使用的铝合金厚板，其特征在于:所述铝合金厚板使用环境温度为：低于-162℃高于-170℃。

5.根据权利要求4所述的低温环境使用的铝合金厚板，其特征在于：其是作为液化天然气远洋运输船上LNG球形贮藏舱、远洋薄膜运输船形LNG贮藏舱、陆地港口、工厂LNG贮藏罐、火车汽车运输LNG贮藏罐的制备材料使用。