CN104313398A - 中空超级隔热铝条用铝带及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中空超级隔热铝条用铝带及其制备方法，中空超级隔热铝条用铝带，其化学成分及重量百分比为：铁：0.50%~0.70%，锰：0.30%~0.80%，硅：0.30%~0.50%，镁：0.01%~0.05%，钛：0.01%~0.05%，铜：＜0.01%，锌;＜0.01%，不可去除杂质单个含量＜0.05%，不可去除杂质合计含量＜0.15%，其余成分为铝；该制备方法包括配料→熔炼→连续铸轧→第一冷轧→重卷→第二冷轧→中间退火→箔轧→精整→成品检查→包装；材料成分提高了合金的强度和韧性及抗腐蚀性，制备方法提高了铝带材成品厚度、板形控制精度和抗弯折能力及冲孔通透性。
Description
技术领域
本发明属于铝板带材加工技术领域，涉及一种中空超级隔热铝条用铝带及其制备方法。
背景技术
常用的中空玻璃用铝隔框（中空铝条）用于中空双层玻璃内隔条，以纯铝为原材料制作的铝制品，经几十道工艺处理后，表面平整光滑，不氧化，不腐蚀，对干燥剂不产生任何影响，有效消除雾化现象，是一种新型的环保建材产品。
中空铝条是生产中空玻璃的必备材料之一，它的质量直接关系到中空玻璃的使用效果，使用年限及保温隔热功能。其主要作用是在中空玻璃中起到将两边或多片玻璃均匀隔开，有效支撑的作用。
目前，常规中空铝条加工方式有两种，一种是用GB/T3880标准中3003、3A21合金相关要求生产的厚度为0.20～0.40mm普通板带材经过裁切分条、轧制成型、高频焊接、定径、矫直、切料、下料制成的；另外一种是用铝管高压挤压成型，通过不同规格的定性模具，分3~5道拉拔将铝管拉挤成不同规格的中空玻璃用铝隔条，然后变方、打孔、切割制成的。这两种加工方式生产的中空铝条（铝型材），表面都要经过处理，做到不氧化，抗腐蚀与中空玻璃使用的其它材料有着优异的相容性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种中空超级隔热铝条用铝带及其制备方法，铝板带抗腐蚀性好，防锈，防蚀能力强，铝板带的平直度小于3I，铝板带外表面平整光滑，亮度高，反射率大，隔热效果好。
为实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种中空超级隔热铝条用铝带，其化学成分及重量百分比为：铁：0.50%~0.70%，锰：0.30%~0.80%，硅：0.30%~0.50%，镁：0.01%~0.05%，钛：0.01%~0.05%，铜：＜0.01%，锌：＜0.01%，不可去除杂质单个含量＜0.05%，不可去除杂质合计含量＜0.15%，其余成分为铝。
中空超级隔热铝条用铝带铝铁锰硅合金材料成分的配置，提高了合金的抗腐蚀性，增强了中空超级隔热铝条用铝带材防锈、防蚀能力；同时，也提高了合金的强度和韧性，所制得的中空超级隔热铝条用铝带抗折弯能力强，冲压制得的铝条表面孔透均匀，各元素以及比例依据如下：
在Al中添加0.50~0.70wt%的Fe和0.30~0.80wt%的Mn，合金容易形成（Fe、Mn）Al6化合物，可以有效的细化板带材退火后的晶粒，减少FeAl3针状化合物对力学性能的影响，保持合金的塑性。（Fe、Mn）Al6化合物的电极电位大致与纯铝的电位相等，还可提高合金的耐腐蚀性。
Si在合金中主要以α（Al12Fe3Si2）、β（Al5FeSi）化合物形式存在，在Al中添加0.30~0.50wt%的Si，能够提高合金熔体的流动性，经冷作硬化变形，当变形热达到160℃以上，合金会表现出优良的金属塑性，有利于降低合金的熔点，提高铸轧区长度，便于连续铸轧顺利进行。Fe和Si可以加速Mn在热变形时从过饱和固溶体中的分解过程，提高合金的塑性。
在Al中同时加入微量的Mg，可以与合金中的游离Si形成强化相Mg2Si，起到一定的固溶强化作用，能够显著的提高合金的强度而不至于过分的降低合金的延展性。
Ti是铝合金中常用的添加元素，以AlTi5B丝状形式加入Al熔体，形成Al3Ti和B2Ti相化合物，成为结晶时的非自发核心，起细化铸轧组织作用，有利合金塑性的提高。
此外本发明还提供一种中空超级隔热铝条用铝带的制备方法，所述制备方法包括：
S1：配料、熔炼、铸轧；将配料经过熔炼而后通过双辊连续铸轧加工成可适于冷轧的7.0～8.0mm厚度铸轧坯料；
S2：第一冷轧；通过冷轧机经过五道次冷轧，分别为冷轧4.3~5.0mm→冷轧到2.7~3.0mm→冷轧到1.6~1.9mm→冷轧到1.0~1.18mm→冷轧到0.60~0.73mm得到冷轧坯料；
S3：重卷：将冷轧坯料通过重卷机切边切到宽度为1310mm；
S4：第二冷轧：通过冷轧机进行冷轧，冷轧后坯料厚度为0.25~0.45mm；
S5：中间退火：用箱式电阻退火炉，采用铝卷金属测温控温方式进行中间退火，≤100℃装炉，炉气温度升温2小时到400～500℃进行铝卷金属加热，待金属料温达到350～370℃时，改炉温定温350～370℃，保温2h，降温至200℃，出炉空冷；
S6：箔轧：采用20～10%道次加工率，经过1个道次箔轧轧制，轧制到0.20~0.40mm成品厚度；
S7：精整：将箔轧后的箔轧坯料，经拉弯矫清洗矫直分卷成需要的卷外径尺寸和形状，成品板带材的平直度小于3I；
S8：成品检查、包装。
经中间退火后的0.25～0.45mm厚度冷轧坯料，采用20～10%道次加工率，经过1个道次箔轧轧制，轧制到0.20～0.40mm成品厚度的制备方法，使成品板带材的力学性能具有优良的可控性，所制得的中空超级隔热铝条用铝带材完全能够满足屈服强度为180～195Mpa，延伸率13~15%，T弯小于2T的力学性能质量要求。
作为优选地，步骤S6中，采用自动厚度控制系统精确控制，使得箔轧轧制成品厚度偏差控制在±0.001mm以内，采用自动板形控制系统精确控制，使得箔轧轧制成品板形平直度控制在10I以内，采用AGC自动厚度控制系统精确控制，大大提高了箔轧轧制厚度的控制能力，使得箔轧轧制成品厚度偏差能够控制在±0.001mm以内，满足了中空超级隔热铝条用铝带尺寸稳定的质量要求，采用AFC自动板形控制系统精确控制，大大提高了箔轧轧制板形的控制能力，使得箔轧轧制成品板形平直度能够控制在10I以内，充分满足了拉弯矫对来料板形的质量要求。
作为优选地，步骤S6中，采用表面粗糙度为Ra0.18～0.20μm的箔轧上工作辊和表面粗糙度为Ra0.28～0.30μm的箔轧下工作辊同步轧制生产，使得箔轧轧制成品内外表面光洁度不一致，满足了中空超级隔热铝条用铝带外表面平整光滑，亮度高，反射率大，隔热效果好；铝板带内表面比表面积大，与中空玻璃使用的其它材料相容性好的质量要求。
本发明的优点和有益效果在于：材料成分的配置，提高了合金的强度和韧性及抗腐蚀性。加工工艺的设计，提高了铝带材成品厚度、板形控制精度和抗弯折能力及冲孔通透性，箔轧采用上下工作辊差异化表面粗糙度同步轧制的制备方法，所制得的铝带材，外表面平整光滑，亮度高，符合了中空超级隔热铝条用铝带反射率大，隔热效果好的使用要求；内表面比表面积大，符合了中空超级隔热铝条用铝带与中空玻璃使用的其它材料相容性优异的质量要求。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
一种中空超级隔热铝条用铝带，包括0.50wt%的铁，0.30wt%的锰，0.30wt%的硅，0.01wt%的镁，0.01wt%的钛，＜0.01wt%的铜，＜0.01wt%的锌，不可去除杂质单个含量＜0.05wt%，不可去除杂质合计含量＜0.15wt%，其余成分为铝。
一种中空超级隔热铝条用铝带的制备方法，其制备方法包括如下加工步骤：
第一步：配料，熔炼，铸轧：按常规生产工艺，进行铝铁锰硅合金配料、熔炼，利用双辊连续铸轧技术将液态金属直接生产可适于冷轧的7.0mm厚度铸轧坯料；
第二步：第一冷轧，通过冷轧机将铸轧坯料轧制到成厚度为4.3mm的冷轧坯料；再将冷轧坯料轧制成2.7mm厚的冷轧坯料，之后，再将2.7mm厚的冷轧坯料轧制成1.7mm厚的冷轧坯料，之后，再将1.7mm厚的冷轧坯料轧制成1.05mm厚的冷轧坯料，之后，再将1.05mm厚的冷轧坯料轧制成0.65mm厚的冷轧坯料；
第三步：重卷，将0.65mm厚的冷轧坯料，经重卷机切边后制成0.65mm厚、1310mm宽的冷轧坯料；
第四步：第二冷轧，将重卷机切边后制成0.65mm厚、1310mm宽的冷轧坯料冷轧到0.40mm厚的冷轧坯料，之后，再将0.40mm厚的冷轧坯料轧制成0.25mm厚的冷轧坯料；
第五步：中间退火，将0.25mm厚的冷轧坯料用箱式电阻退火炉，采用铝卷金属测温控温方式进行中间退火，≤100℃装炉，炉气温度升温2小时到400～500℃进行铝卷金属加热，待金属料温达到350～370℃时，改炉温定温350～370℃，保温2h，降温至200℃，出炉空冷；
第六步：箔轧，将0.25mm厚的冷轧坯料，箔轧到0.20mm厚的箔轧坯料；
第七步：精整，箔轧后的0.20mm厚度箔轧坯料，经拉弯矫清洗矫直分卷成需要的卷外径尺寸和形状。
第八步：成品检查，经拉弯矫清洗矫直分卷制得的0.20mm厚度板带材成品，按中空超级隔热铝条用铝带主要技术指标要求进行成品检验；
第九步：包装，将经成品检验合格的0.20mm厚度板带材成品进行包装，得到铝铁锰硅合金中空超级隔热铝条用铝带。
实施例2：
一种中空超级隔热铝条用铝带，包括0.60wt%的铁，0.60wt%的锰，0.40wt%的硅，0.02wt%的镁，0.03wt%的钛，＜0.01wt%的铜，＜0.01wt%的锌，不可去除杂质单个含量＜0.05wt%，不可去除杂质合计含量＜0.15wt%，其余成分为铝。
一种中空超级隔热铝条用铝带的制备方法，其制备方法包括如下加工步骤：
第一步：配料，熔炼，铸轧：按常规生产工艺，进行铝铁锰硅合金配料、熔炼，利用双辊连续铸轧技术将液态金属直接生产可适于冷轧的7.5mm厚度铸轧坯料；
第二步：第一冷轧，通过冷轧机将铸轧坯料轧制到成厚度为4.6mm的冷轧坯料；再将冷轧坯料轧制成2.8mm厚的冷轧坯料，之后，再将2.8mm厚的冷轧坯料轧制成1.6mm厚的冷轧坯料，之后，再将1.6mm厚的冷轧坯料轧制成1.0mm厚的冷轧坯料，之后，再将1.0mm厚的冷轧坯料轧制成0.6mm厚的冷轧坯料；
第三步：重卷，将0.6mm厚的冷轧坯料，经重卷机切边后制成0.6mm厚、1310mm宽的冷轧坯料；
第四步：第二冷轧，将重卷机切边后制成0.6mm厚、1310mm宽的冷轧坯料冷轧到0.38mm厚的冷轧坯料；
第五步：中间退火，将0.38mm厚的冷轧坯料用箱式电阻退火炉，采用铝卷金属测温控温方式进行中间退火，≤100℃装炉，炉气温度升温2小时到400～500℃进行铝卷金属加热，待金属料温达到350～370℃时，改炉温定温350～370℃，保温2h，降温至200℃，出炉空冷；
第六步：箔轧，将0.38mm厚的冷轧坯料，箔轧到0.32mm厚的箔轧坯料；
第七步：精整，箔轧后的0.32mm厚度箔轧坯料，经拉弯矫清洗矫直分卷成需要的卷外径尺寸和形状。
第八步：成品检查，经拉弯矫清洗矫直分卷制得的0.32mm厚度板带材成品，按中空超级隔热铝条用铝带主要技术指标要求进行成品检验；
第九步：包装，将经成品检验合格的0.32mm厚度板带材成品进行包装，得到铝铁锰硅合金中空超级隔热铝条用铝带。
实施例3：
一种中空超级隔热铝条用铝带，包括0.70wt%的铁，0.80wt%的锰，0.50wt%的硅，0.05wt%的镁，0.05wt%的钛，＜0.01wt%的铜，＜0.01wt%的锌，不可去除杂质单个含量＜0.05wt%，不可去除杂质合计含量＜0.15wt%，其余成分为铝。
一种中空超级隔热铝条用铝带的制备方法，其制备方法包括如下加工步骤：
第一步：配料，熔炼，铸轧：按常规生产工艺，进行铝铁锰硅合金配料、熔炼，利用双辊连续铸轧技术将液态金属直接生产可适于冷轧的8.0mm厚度铸轧坯料；
第二步：第一冷轧，通过冷轧机将铸轧坯料轧制到成厚度为5.0mm的冷轧坯料；再将冷轧坯料轧制成3.0mm厚的冷轧坯料，之后，再将3.0mm厚的冷轧坯料轧制成1.9mm厚的冷轧坯料，之后，再将1.9mm厚的冷轧坯料轧制成1.18mm厚的冷轧坯料，之后，再将1.18mm厚的冷轧坯料轧制成0.73mm厚的冷轧坯料；
第三步：重卷，将0.73mm厚的冷轧坯料，经重卷机切边后制成0.73mm厚、1310mm宽的冷轧坯料；
第四步：第二冷轧，将重卷机切边后制成0.73mm厚、1310mm宽的冷轧坯料冷轧到0.45mm厚的冷轧坯料；
第五步：中间退火，将0.45mm厚的冷轧坯料用箱式电阻退火炉，采用铝卷金属测温控温方式进行中间退火，≤100℃装炉，炉气温度升温2小时到400～500℃进行铝卷金属加热，待金属料温达到350～370℃时，改炉温定温350～370℃，保温2h，降温至200℃，出炉空冷；
第六步：箔轧，将0.45mm厚的冷轧坯料，箔轧到0.40mm厚的箔轧坯料；
第七步：精整，箔轧后的0.40mm厚度箔轧坯料，经拉弯矫清洗矫直分卷成需要的卷外径尺寸和形状。
第八步：成品检查，经拉弯矫清洗矫直分卷制得的0.40mm厚度板带材成品，按中空超级隔热铝条用铝带主要技术指标要求进行成品检验；
第九步：包装，将经成品检验合格的0.40mm厚度板带材成品进行包装，得到铝铁锰硅合金中空超级隔热铝条用铝带。
本发明所生产的中空超级隔热铝条用铝带主要技术指标为：
1、尺寸稳定，板带材厚度及允许偏差为0.20～0.40±0.001mm；
2、强度高、韧性好，抗折弯能力强，冲压制得的铝条表面孔透均匀，板带材成品力学性能为屈服强度180～195Mpa，延伸率13~15%，T弯小于2T；
3、抗腐蚀性好，防锈，防蚀能力强；
4、板形优良，板带材的平直度小于3I；
5、铝板带外表面平整光滑，亮度高，反射率大，隔热效果好；
6、铝板带内表面比表面积大，与中空玻璃使用的其它材料相容性好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种中空超级隔热铝条用铝带，其特征在于，其化学成分及重量百分比为：铁：0.50%~0.70%，锰：0.30%~0.80%，硅：0.30%~0.50%，镁：0.01%~0.05%，钛：0.01%~0.05%，铜：＜0.01%，锌：＜0.01%，不可去除杂质单个含量＜0.05%，不可去除杂质合计含量＜0.15%，其余成分为铝。
2.如权利要求1所述的中空超级隔热铝条用铝带的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：
S1：配料、熔炼、铸轧；将配料经过熔炼而后通过双辊连续铸轧加工成可适于冷轧的7.0～8.0mm厚度铸轧坯料；
S2：第一冷轧；通过冷轧机经过五道次冷轧，分别为冷轧到4.3~5.0mm→冷轧到2.7~3.0mm→冷轧到1.6~1.9mm→冷轧到1.0~1.18mm→冷轧到0.60~0.73mm得到冷轧坯料；
S3：重卷：将冷轧坯料通过重卷机切边切到宽度为1310mm；
S4：第二冷轧：通过冷轧机进行冷轧，冷轧后坯料厚度为0.25~0.45mm；
S5：中间退火：用箱式电阻退火炉，采用铝卷金属测温控温方式进行中间退火，≤100℃装炉，炉气温度升温2小时到400～500℃进行铝卷金属加热，待金属料温达到350～370℃时，改炉温定温350～370℃，保温2h，降温至200℃，出炉空冷；
S6：箔轧：采用20～10%道次加工率，经过1个道次箔轧轧制，轧制到0.20~0.40mm成品厚度；
S7：精整：将箔轧后的箔轧坯料，经拉弯矫清洗矫直分卷成需要的卷外径尺寸和形状，成品板带材的平直度小于3I；
S8：成品检查、包装。
3.如权利要求2所述的中空超级隔热铝条用铝带的制备方法，其特征在于：步骤S6中，采用自动厚度控制系统精确控制，使得箔轧轧制成品厚度偏差控制在±0.001mm以内，采用自动板形控制系统精确控制，使得箔轧轧制成品板形平直度控制在10I以内。
4.如权利要求2所述的中空超级隔热铝条用铝带的制备方法，其特征在于：步骤S6中，采用表面粗糙度为Ra0.18～0.20μm的箔轧上工作辊和表面粗糙度为Ra0.28～0.30μm的箔轧下工作辊同步轧制生产。
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