CN103008345A - 一种铝合金连续铸轧生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金连续铸轧生产工艺，包括以下步骤，（1）熔炼后在铝液中加入重量百分比为0.2%的铝锶中间合金进行变质处理；（2）变质处理后的铝液经过双辊连续铸轧机的连续铸轧成型。本发明实现了铸和轧生产连续化，投资小、工艺简单，省去铸锭及热轧工序，有效地降低了生产成本，将7mm厚4343和4045合金带材的生产成本从5000元以上，降到1000元，是一项高效节能的新工艺。
Description
技术领域
本发明属于铝合金生产技术领域，尤其涉及一种铝合金连续铸轧生产工艺。
背景技术
4×××系铝合金是以硅为主要合金元素的铝合金，该系合金由于硅含量高，熔点低，熔体流动性好，容易补缩，并且不会使最终产品产生脆性，因此主要用于制造铝合金焊接的添加材料，如钎焊板、焊条和焊丝等。其中4343和4045铝合金的化学成分如表1所示。
表1 4343和4045合金化学成分（%）
| 铝合金 | Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Zn | Ti | 其他 |
| 4343 | 6.8-8.2 | 0.8 | 0.25 | 0.1 | 0.05 | 0.2 | 0.05 | 0.03 |
| 4045 | 9.0-11.0 | 0.8 | 0.3 | 0.05 | 0.05 | 0.1 | 0.2 | 0.03 |
目前世界上4343和4045铝合金板带材的传统生产工艺是采用锭坯热轧的形式，其工艺流程为：
熔炼-→扁锭铸造-→锯切铣面-→均匀化处理-→热轧至7mm厚成卷-→退火-→冷轧至成品-→精整。
热轧存在的问题是，工艺流程比较长，反复轧制中工艺列边较大，成品率较低，能耗大，投资大。
双辊连续铸轧机从上世纪80年代引入中国，并得到了较快的发展，其原理是依靠两个内部通水冷却的铸轧辊使进入辊缝之间的铝液冷却凝固，并且对于凝固后的铝带坯施加轧制力，使其产生15%以上的变形。其特点有：
1、 实现铸造和轧制生产连续化，省去铸锭及热轧工序，降低成本。
2、 设备简单，占地少，投资小，建设速度快。
3、 工艺简单，维护方便。
但由于合金元素和杂质对连续铸轧机的运转有重要的影响，连续铸轧机只应用于生产1×××、8×××、3×××系合金的生产，对4×××系铝合金的铸轧却爱莫能助。
高硅含量的4343和4045合金使用双辊连续铸轧机要实现连续铸轧生产要解决的几个问题是：
（1）、4×××系合金的可轧制性能较差，必须对其进行在线的连续变质处理。
（2）、液相线和固相线的温差很大，铝液在铸嘴处受辊套激冷作用，处于液固两相区的金属补缩性能很差，容易出现热带和边部堵塞。
（3）、合金含量高，容易出现粘辊现象。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种应用于双辊连续铸轧机上的铝合金连续铸轧生产工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种铝合金连续铸轧生产工艺，包括以下步骤：
（1）、熔炼后在铝液中加入重量百分比为0.2%的铝锶中间合金进行变质处理；
（2）、变质处理后的铝液经过双辊连续铸轧机的连续铸轧成型。
所述步骤（1）中铝锶中间合金为直径10mm的铝锶中间合金丝，其中锶的重量含量为10%，使用加料机将铝锶中间合金在流槽内加入到铝液中。
所述步骤（2）中双辊连续铸轧机的铸嘴前箱液面为20mm以上。
所述步骤（2）中在双辊连续铸轧机铸嘴的嘴唇（采用通用的部件名称）部位刷氮化硼涂料并在耳子内侧贴附两层1mm厚的石墨纸。
所述步骤（2）中双辊连续铸轧机采用颗粒度在2纳米以下的石墨胶体做润滑剂石墨胶体做润滑剂采用石墨胶体和水按重量比为1:100的比例在搅拌器内混合后，然后通过喷嘴，用高压风将其均匀地喷在出口侧双辊连续铸轧机的铸轧辊表面。
本发明是将4343和4045合金通过特殊工艺方法，使其在双辊连续铸轧机上实现连续生产。采用上述技术方案，具有以下有益效果：
（1）、用在铝液中加入0.2%的铝锶中间合金的方法对4343和4045合金进行变质处理，其中铝锶中间合金中锶含量为10%，制作成直径10mm的铝锶中间合金丝，用加料机在流槽内加入，以达到连续在线处理的效果。
（2）、提高铸嘴前箱液面，比传统倾斜式铸轧机液面高度10-15mm提高约10mm，达到20mm以上，由于铝液中合金成分含量高，在铸嘴嘴唇部位受辊套的激冷作用，此时铝液的流动性较差，不会产生漏铝现象。由于提高了液面，进而相应提高了铸嘴口的铝液压力，减少了补缩不及时造成的热带和边部堵塞问题的发生。
（3）、为了避免热带和边部堵塞的发生，减小铝液和铸嘴材料之间的附着力也是一个重要途径，通过对嘴唇部位刷氮化硼涂料和在耳子内侧贴附两层1mm厚石墨纸，都取得了很好的效果。
（4）、放弃常用的用液化气燃烧产生的碳烟润滑铸轧辊表面的方法，本发明采用颗粒度在2纳米以下的石墨胶体做润滑剂。将石墨胶体和水按1:100的比例在搅拌器内混合，然后通过喷嘴，用高压风将其均匀地喷在出口侧的铸轧辊表面。生产时，水分在辊温的作用下迅速蒸发，而留在铸轧辊表面上的一层均匀的石墨层，可以起到良好的防止粘辊的作用。
具体实施方式
本发明的一种铝合金连续铸轧生产工艺，包括以下步骤：
（1）、熔炼后在铝液中加入重量百分比为0.2%的铝锶中间合金进行变质处理；
（2）、变质处理后的铝液经过双辊连续铸轧机的连续铸轧成型。
所述步骤（1）中铝锶中间合金为直径10mm的铝锶中间合金丝，其中锶的重量含量为10%，使用加料机将铝锶中间合金在流槽内加入到铝液中。
所述步骤（2）中双辊连续铸轧机的铸嘴前箱液面为20mm以上。
所述步骤（2）中在双辊连续铸轧机铸嘴的嘴唇部位刷氮化硼涂料并在耳子内侧贴附两层1mm厚的石墨纸。
所述步骤（2）中双辊连续铸轧机采用颗粒度在2纳米以下的石墨胶体做润滑剂石墨胶体做润滑剂采用石墨胶体和水按重量比为1:100的比例在搅拌器内混合后，然后通过喷嘴，用高压风将其均匀地喷在出口侧双辊连续铸轧机的铸轧辊表面。
其中铸嘴、铸嘴的嘴唇、耳子均为本领域中双辊连续铸轧机的部件，即为现有成熟技术。
本发明中所采用的双辊连续铸轧机为现有成熟技术，具体构造不再赘述。采用本发明生产出来的4343合金进行了金相分析。分析结果为，晶粒细小，强化相分布均匀。采用本发明生产的4343和4045合金铸轧卷，可以广泛应用到汽车热交换器用铝板带箔带式连续复合轧制生产中。本发明实现了铸和轧生产连续化，投资小、工艺简单，省去铸锭及热轧工序，有效地降低了生产成本，将7mm厚4343和4045合金带材的生产成本从5000元以上，降到1000元，是一项高效节能的新工艺。
Claims (5)
1.一种铝合金连续铸轧生产工艺，其特征在于：包括以下步骤，
（1）、熔炼后在铝液中加入重量百分比为0.2%的铝锶中间合金进行变质处理；
（2）、变质处理后的铝液经过双辊连续铸轧机的连续铸轧成型。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金连续铸轧生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）中铝锶中间合金为直径10mm的铝锶中间合金丝，其中锶的重量含量为10%，使用加料机将铝锶中间合金在流槽内加入到铝液中。
3.根据权利要求1或2所述的一种铝合金连续铸轧生产工艺，其特征在于：所述步骤（2）中双辊连续铸轧机的铸嘴前箱液面为20mm以上。
4.根据权利要求1或2所述的一种铝合金连续铸轧生产工艺，其特征在于：所述步骤（2）中在双辊连续铸轧机铸嘴的嘴唇（采用通用的部件名称）部位刷氮化硼涂料并在耳子内侧贴附两层1mm厚的石墨纸。
5.根据权利要求1或2所述的一种铝合金连续铸轧生产工艺，其特征在于：所述步骤（2）中双辊连续铸轧机采用颗粒度在2纳米以下的石墨胶体做润滑剂石墨胶体做润滑剂采用石墨胶体和水按重量比为1:100的比例在搅拌器内混合后，然后通过喷嘴，用高压风将其均匀地喷在出口侧双辊连续铸轧机的铸轧辊表面。
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